Las áreas geotérmicas de Yellowstone incluyen varias cuencas de géiseres en el Parque Nacional de Yellowstone , así como otras características geotérmicas como aguas termales , ollas de barro y fumarolas . El número de características térmicas en Yellowstone se estima en 10,000. [1] Un estudio [2]que se completó en 2011 encontró que un total de 1.283 géiseres han entrado en erupción en Yellowstone, 465 de los cuales están activos durante un año promedio. Estos se distribuyen entre nueve cuencas de géiseres, con algunos géiseres que se encuentran en áreas termales más pequeñas en todo el Parque. El número de géiseres en cada cuenca de géiser es el siguiente: Cuenca del géiser superior (410), Cuenca del géiser Midway (59), Cuenca del géiser inferior (283), Cuenca del géiser Norris (193), Cuenca del géiser West Thumb (84), Géiser Gibbon Cuenca (24), Cuenca del géiser Lone Star (21), Cuenca del géiser Shoshone (107), Cuenca del géiser del lago Heart (69), otras áreas (33). Aunque los géiseres grandes y famosos como Old Faithful son parte del total, la mayoría de los géiseres de Yellowstone son pequeños y tienen una erupción de solo uno o dos pies. El sistema hidrotermal que suministra agua caliente a los géiseres se encuentra dentro de una antigua caldera activa.. [3] Muchas de las características térmicas de Yellowstone forman depósitos de sinterizado , geiserita o travertino alrededor y dentro de ellas.
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Las diversas cuencas de géiseres están ubicadas donde el agua de lluvia y la nieve derretida pueden filtrarse en el suelo, sobrecalentarse indirectamente por el hotspot subyacente de Yellowstone y luego estallar en la superficie como géiseres, fuentes termales y fumarolas. Por lo tanto, los valles de fondo plano entre los antiguos flujos de lava y las morrenas glaciales son donde se encuentran la mayoría de las grandes áreas geotérmicas. Se pueden encontrar áreas geotérmicas más pequeñas donde las fallas alcanzan la superficie, en lugares a lo largo de la zona de fractura circular alrededor de la caldera y en la base de las pendientes que acumulan el exceso de agua subterránea. [3] Debido a la gran elevación de la meseta de Yellowstone, la temperatura de ebullición promedio en las cuencas de géiseres de Yellowstone es de 93 ° C (199 ° F). Cuando está correctamente confinado y cerca de la superficie, puede liberar periódicamente parte de la presión acumulada en erupciones de agua caliente y vapor que pueden alcanzar hasta 390 pies (120 m) en el aire (ver Steamboat Geyser , el géiser más alto del mundo) . [4] El agua que sale de los géiseres de Yellowstone se sobrecalienta por encima de ese punto de ebullición a un promedio de 204 ° F (95,5 ° C) cuando sale del respiradero. [5] El agua se enfría significativamente mientras está en el aire y ya no está hirviendo cuando golpea el suelo, los paseos marítimos cercanos o incluso los espectadores. Debido a las altas temperaturas del agua en los elementos, es importante que los espectadores permanezcan en los paseos marítimos y senderos designados. Varias muertes han ocurrido en el parque como resultado de caídas en aguas termales.
Se han encontrado artefactos prehistóricos de nativos americanos en Mammoth Hot Springs y otras áreas geotérmicas en Yellowstone. Algunos relatos afirman que las primeras personas usaban agua caliente de las características geotérmicas para bañarse y cocinar. En el siglo XIX, el padre Pierre-Jean De Smet informó que los nativos que entrevistó pensaban que las erupciones de géiseres eran "el resultado del combate entre los espíritus infernales". [6] La expedición de Lewis y Clark viajó al norte del área de Yellowstone en 1806. Los nativos locales que encontraron rara vez se atrevieron a entrar en lo que ahora sabemos que es la caldera debido a los frecuentes ruidos fuertes que sonaban como truenos y la creencia de que los espíritus que poseía el área no le gustaba la intrusión humana en su reino. [7] El primer hombre blanco conocido en viajar a la caldera y ver las características geotérmicas fue John Colter , que había dejado la Expedición Lewis y Clark. Describió lo que vio como "azufre de aguas termales". El cazador de castores Joseph Meek relató en 1830 que el vapor que se elevaba de las distintas cuencas de los géiseres le recordaba el humo procedente de las chimeneas industriales en una fría mañana de invierno en Pittsburgh, Pensilvania . En la década de 1850, el famoso trampero Jim Bridger lo llamó "el lugar donde estalló el infierno". [3]
Tipos de características que se encuentran en el parque.
El calor que impulsa la actividad geotérmica en el área de Yellowstone proviene de la salmuera (agua salada) que se encuentra de 1,5 a 3 millas (7,900-15,800 pies; 2,400-4,800 m) debajo de la superficie. [3] En realidad, se encuentra debajo de la roca volcánica sólida y el sedimento que se extiende a una profundidad de 900 a 1800 m (3000 a 6000 pies) y está dentro de la parte caliente pero en su mayoría sólida del plutón que contiene la cámara de magma de Yellowstone . [8] A esa profundidad, la salmuera se sobrecalienta a temperaturas que exceden los 400 ° F (204 ° C) pero puede permanecer líquida porque está bajo gran presión (como una olla a presión enorme ). [9]
La convección de la salmuera batida y la conducción de la roca circundante transfieren el calor a una capa superpuesta de agua subterránea dulce . El movimiento de los dos líquidos se ve facilitado por la naturaleza altamente fracturada y porosa de las rocas debajo de la meseta de Yellowstone. Algo de sílice se disuelve de la riolita fracturada en el agua caliente a medida que viaja a través de la roca fracturada. Parte de este mineral duro se vuelve a depositar más tarde en las paredes de las grietas y fisuras para crear un sistema casi hermético. La sílice se precipita en la superficie para formar geyserita o sinterización, creando los enormes conos de géiser, los bordes festoneados de las aguas termales y el paisaje aparentemente árido de las cuencas de géiser.
Hay al menos cinco tipos de características geotérmicas que se encuentran en Yellowstone:
- Fumarolas: Las fumarolas , o respiraderos de vapor, son las características hidrotermales más calientes del parque. Tienen tan poca agua que todo se convierte en vapor antes de llegar a la superficie. En lugares como Roaring Mountain , el resultado es un fuerte silbido de vapor y gases.
- Géiseres: Los géiseres como Old Faithful son un tipo de característica geotérmica que periódicamente hace erupción de agua hirviendo. El aumento de la presión ejercida por el enorme peso de la roca y el agua suprayacentes evita que el agua más profunda hierva. A medida que sube el agua caliente, está a menos presión y se forman burbujas de vapor. Ellos, a su vez, se expanden en su ascenso hasta que las burbujas son demasiado grandes y numerosas para pasar libremente a través de las constricciones. En un punto crítico, las burbujas confinadas realmente levantan el agua por encima, lo que hace que el géiser salpique o se desborde. Esto disminuye la presión del sistema y produce una ebullición violenta. Grandes cantidades de agua se convierten en enormes cantidades de vapor que fuerzan un chorro de agua a salir del respiradero: comienza una erupción. El agua (y el calor) se expulsan más rápido que la tasa de recarga del géiser, disminuyendo gradualmente la presión del sistema y finalmente terminando la erupción. [9]
- Aguas termales: las aguas termales como Grand Prismatic Spring son las características hidrotermales más comunes en el parque. Su plomería no tiene constricciones. El agua sobrecalentada se enfría cuando llega a la superficie, se hunde y es reemplazada por agua más caliente desde abajo. Esta circulación, llamada convección, evita que el agua alcance la temperatura necesaria para desencadenar una erupción. Muchas fuentes termales dan lugar a corrientes de agua caliente.
- Mudpots: Mudpots como Fountain Paint Pots son aguas termales ácidas con un suministro de agua limitado. Algunos microorganismos utilizan sulfuro de hidrógeno (olor a huevo podrido), que se eleva desde las profundidades de la tierra, como fuente de energía. Convierten el gas en ácido sulfúrico , que descompone la roca en arcilla.
- Terrazas de travertino: las terrazas de travertino , que se encuentran en Mammoth Hot Springs , se forman a partir de piedra caliza (un tipo de roca hecha de carbonato de calcio ). Las aguas termales se elevan a través de la piedra caliza, llevando grandes cantidades de carbonato disuelto. El dióxido de carbono se libera en la superficie y el carbonato de calcio se deposita como travertino , la roca blanca calcárea de las terrazas. [9] Estas características cambian constante y rápidamente debido a la rápida tasa de deposición.
Cuencas de géiser
Cuenca del géiser Norris
La cuenca del géiser Norris 44 ° 43′43 ″ N 110 ° 42′16 ″ W / 44.72861 ° N 110.70444 ° W / 44,72861; -110.70444 ( Cuenca del géiser Norris )es la cuenca de géiseres más caliente del parque [10] y está ubicada cerca del borde noroeste de Yellowstone Caldera cerca de Norris Junction y en la intersección de tres fallas principales . El corredor Norris-Mammoth es una falla que va desde Norris al norte a través de Mammoth hasta el área de Gardiner, Montana . La falla del lago Hebgen se extiende desde el noroeste de West Yellowstone, Montana , hasta Norris. Esta falla experimentó un terremoto en 1959 que midió 7.4 en la escala de Richter (las fuentes varían en la magnitud exacta entre 7.1 y 7.8; ver terremoto del lago Hebgen de 1959 ). Norris Geyser Basin es tan caliente y dinámica porque estas dos fallas se cruzan con la zona de fractura del anillo que resultó de la creación de la Caldera de Yellowstone de hace 640.000 años. [11]
La cuenca consta de tres áreas principales: cuenca de porcelana, cuenca trasera y llanura de cien manantiales. A diferencia de la mayoría de las otras cuencas de géiseres del parque, las aguas de Norris son ácidas [12] en lugar de alcalinas (por ejemplo, Echinus Geyser tiene un pH de ~ 3,5). La diferencia de pH permite que una clase diferente de termófilos bacterianos viva en Norris, creando diferentes patrones de color en y alrededor de las aguas de la Cuenca de Norris.
Las Ragged Hills que se encuentran entre Back Basin y One Hundred Springs Plain son kames glaciares térmicamente alterados . A medida que los glaciares retrocedían, las características térmicas subyacentes comenzaron a expresarse una vez más, derritiendo los restos del hielo y provocando el vertido de masas de escombros. Estos montones de escombros fueron luego alterados por el vapor y el agua caliente que fluían a través de ellos. Madison se encuentra dentro de los canales de corrientes erosionados cortados a través de los flujos de lava formados después de la erupción de la caldera . Gibbon Falls se encuentra en el límite de la caldera al igual que Virginia Cascades. [10]
El géiser activo más alto del mundo, Steamboat Geyser , [11] se encuentra en Norris Basin. A diferencia del Old Faithful Geyser, un poco más pequeño pero mucho más famoso, ubicado en Upper Geyser Basin, Steamboat tiene un horario errático y prolongado entre erupciones importantes. Durante las grandes erupciones, que pueden estar separadas por intervalos de más de un año (el lapso más largo registrado entre las grandes erupciones fue de 50 años), Steamboat entra en erupción a más de 300 pies (90 m) en el aire. Steamboat no permanece inactivo entre erupciones, sino que muestra erupciones menores de aproximadamente 40 pies (12 m).
Norris Geyser Basin sufre periódicamente una perturbación térmica a gran escala en toda la cuenca que dura unas pocas semanas. Los niveles de agua fluctúan y las temperaturas, el pH, los colores y los patrones eruptivos cambian en toda la cuenca. Durante una perturbación en 1985, Porkchop Geyser arrojó vapor y agua continuamente; en 1989, el mismo géiser aparentemente se atascó con sílice y explotó, arrojando rocas a más de 200 pies (61 m). En 2003, un guardabosques observó que burbujeaba intensamente, la primera actividad de este tipo desde 1991. La actividad aumentó drásticamente a mediados de 2003. Debido a las altas temperaturas del suelo y las nuevas características al lado del sendero, gran parte de Back Basin estuvo cerrado hasta octubre. En 2004, el paseo marítimo se encaminó alrededor de la zona peligrosa y ahora conduce detrás de Porkchop Geyser. [13]
Al norte de Norris, Roaring Mountain es una gran área hidrotermal ácida (solfatara) con muchas fumarolas. A finales del siglo XIX y principios del XX, el número, el tamaño y el poder de las fumarolas eran mucho mayores que en la actualidad. Las fumarolas se ven más fácilmente en las condiciones más frescas y con poca luz de la mañana y la noche. Artists 'Paintpots es una pequeña área hidrotermal al sur de Norris Junction que incluye coloridas aguas termales y dos grandes lodos.
Cuenca del géiser del monumento
La cuenca del géiser del monumento 44 ° 41′03 ″ N 110 ° 45′14 ″ O / 44.68417 ° N 110.75389 ° W / 44.68417; -110.75389 ( Cuenca del géiser del monumento )no tiene géiseres activos, pero sus "monumentos" son depósitos de sinterización silícea similares a las agujas silíceas descubiertas en el suelo del lago Yellowstone . Los científicos plantean la hipótesis de que las estructuras de esta cuenca se formaron a partir de un sistema de agua caliente en un lago con represas glaciares durante las etapas menguantes de la glaciación Pinedale . La cuenca está en una cresta a la que se llega por un sendero muy empinado de una milla (1.6 km) al sur de Artists 'Paint Pots.
Cuenca del géiser superior
Al sur de Norris a lo largo del borde de la caldera se encuentra la Cuenca del Géiser Superior 44 ° 27′52 ″ N 110 ° 49′45 ″ W / 44,46444 ° N 110,82917 ° W / 44,46444; -110.82917 ( Cuenca del géiser superior ), que tiene la mayor concentración de características geotérmicas en el parque. Este complemento de características incluye el géiser más famoso del parque, Old Faithful Geyser , así como otros cuatro géiseres grandes predecibles. Uno de estos grandes géiseres en el área es Castle Geyser, que se encuentra a unos 1.400 pies (430 m) al noroeste de Old Faithful. Castle Geyser tiene un intervalo de aproximadamente 13 horas entre erupciones importantes, pero es impredecible después de erupciones menores. Los otros tres géiseres predecibles son Grand Geyser , Daisy Geyser y Riverside Geyser . Biscuit Basin y Black Sand Basin también se encuentran dentro de los límites de Upper Geyser Basin.
Las colinas que rodean Old Faithful y Upper Geyser Basin son recordatorios de los flujos de lava riolítica del Cuaternario . Estos flujos, que ocurrieron mucho después de la catastrófica erupción de hace 640.000 años, fluyeron por el paisaje como rígidos montículos de masa de pan debido a su alto contenido de sílice.
La evidencia de actividad glacial es común y es una de las claves que permite que existan los géiseres. Los depósitos de labranza glaciar subyacen a las cuencas de géiseres que proporcionan áreas de almacenamiento para el agua utilizada en las erupciones. Muchos accidentes geográficos, como Porcupine Hills al norte de Fountain Flats, están formados por grava glacial y son recordatorios de que hace 70.000 a 14.000 años, esta área estaba enterrada bajo hielo. [14]
Los signos de las fuerzas de la erosión se pueden ver en todas partes, desde los canales de escorrentía tallados en el sinterizado en las cuencas de géiseres hasta el drenaje creado por el río Firehole. La construcción de montañas es evidente en el camino al sur de Old Faithful, hacia Craig Pass. Aquí, las Montañas Rocosas alcanzan una altura de 8.262 pies (2.518 m), dividiendo el país en dos cuencas hidrográficas distintas . [15]
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Old Faithful
Riverside Geyser
Castle Geyser
Cuenca del géiser de Midway
Medios relacionados con Midway Geyser Basin en Wikimedia Commons
Cuenca del géiser de Midway 44 ° 31′04 ″ N 110 ° 49′56 ″ O / 44.51778 ° N 110.83222 ° W / 44.51778; -110.83222 ( Cuenca del géiser de Midway )es mucho más pequeño que las otras cuencas que se encuentran a lo largo del río Firehole . A pesar de su pequeño tamaño, contiene dos grandes características, el géiser Excelsior de 200 por 300 pies de ancho (60 por 90 m) que vierte más de 4,000 galones estadounidenses (15,000 L; 3,300 imp gal) por minuto en el río Firehole . El manantial termal más grande de Yellowstone, el Grand Prismatic Spring de 370 pies de ancho (110 m) y 121 pies de profundidad (37 m) se encuentra aquí. [16] También en la cuenca hay Turquoise Pool y Opal Pool .
Cuenca del géiser inferior
Medios relacionados con Lower Geyser Basin en Wikimedia Commons
Más al norte está la Cuenca del Géiser Inferior 44 ° 32′58 ″ N 110 ° 50′09 ″ W / 44.54944 ° N 110.83583 ° W / 44.54944; -110.83583 ( Cuenca del géiser inferior ), que es la cuenca de géiseres más grande del área, cubriendo aproximadamente 11 millas cuadradas. [17] Debido a su gran tamaño, tiene un conjunto mucho menos concentrado de características geotérmicas, incluyendo Fountain Paint Pots . Los botes de pintura de fuente son botes de barro , es decir, una fuente termal que contiene barro hirviendo en lugar de agua. El lodo es producido por una mayor acidez en el agua que permite que el manantial disuelva los minerales circundantes para crear un lodo opaco, generalmente gris. También hay Firehole Spring, Celestine Pool, Leather Pool, Red Spouter, Jelly Spring y varias fumarolas.
Los géiseres en la Cuenca del Géiser Inferior incluyen Great Fountain Geyser , cuyas erupciones alcanzan de 100 a 200 pies (30-61 m) en el aire, mientras que olas de agua caen en cascada por sus terrazas sinterizadas., [16] el grupo de géiseres Fountain ( Clepsydra Geyser que entra en erupción casi continuamente a alturas de 45 pies (14 m)., [18] Fountain Geyser , Jelly Geyser, Jet Geyser , Morning Geyser y Spasm Geyser ), el grupo de géiseres Pink Cone. [19] ( Dilemma Geyser , Labial Geyser , Narcissus Geyser , Pink Geyser y Pink Cone Geyser ), el grupo de géiseres White Dome (Crack Geyser, Gemini Geyser, Pebble Geyser, Rejuvenated Geyser y White Dome Geyser ), así como Géiser chisporroteante
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Clepsydra Geyser en erupción. Julio de 2019
Botes de pintura de fuente
Géiser de cúpula blanca