Espectacle construït per gotes
2001/07/29 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia
Potser l'aportació més bonica de les gotes simples són els ‘edificis’ que es formen en coves. La calcària abundant en el nostre entorn és molt adequada per a la realització d'aquesta mena d'obres. Es creen unes estructures boniques anomenades karst.
La pluja atrapa de l'atmosfera el diòxid de carboni sentit i, a través d'un àcid que es forma, s'alimenta lentament de calcària. Aquest mineral, dissolt en les gotes d'aigua, penetra pels orificis i, quan apareix en una gran esplanada subterrània, s'acumula en ella formant fascinants estructures.
Les estructures més famoses són les estalactites i estalagmites, agulles de pedra que sobresurten del sostre natural i del sòl, respectivament. Normalment la gota d'aigua té suficient matèria dissolta per a proveir totes dues estructures, per la qual cosa es formen per parelles, és a dir, sota una estalactita corresponent. Poden tenir molts metres de longitud. De fet, amb el temps es poden unir totes dues estructures i formar una columna. És espectacular el treball d'unes simples gotes al cap dels anys.
Aigua subterrània
La naturalesa té molts camins oberts. Seguim les gotes d'aigua. La calcària deixa moltes escletxes per les quals l'aigua entra fàcilment. Quan les esplanades d'aquestes escletxes es converteixen en coves, sovint les gotes s'uneixen formant tolles i llacs subterranis.
Per descomptat, les estalactites sobre pous no tenen estalagmites inferiors. Però no sempre que el sòl és sec. És qüestió de gotes d'aigua. Si la quantitat de matèria dissolta és baixa o el flux és molt lent, tota la ‘càrrega’ de les gotes queda en estalactites i no és possible realitzar estalagmites.
Però l'obra d'art de les coves no és una mera conseqüència de goteres. Algunes gotes tracten molts altres tipus de camins i passen el temps cicelando altres estructures. Per exemple, en lliscar-se per una paret, el mineral dissolt es precipiti a poc a poc. Així, el camí cap a un degotador pot quedar marcat formant una làmina de pedra. I si al final del camí no hi ha goteres, les gotes poden deixar escultures en forma de columna en la paret.
El nivell d'aigua dels pous és molt variable en les coves. Quan hi ha pluges intenses o com a conseqüència del desglaç de la neu, el nivell augmenta i en els desembarcaments baixa. Però les gotes que es filtren arriben gairebé constantment al pou.
Com cada gota deixa el seu tros de roca, en pous sense sortida pot arribar a un estat insostenible. Si la calcària està massa dissolta, encara que es troba submergida, comença a precipitar. Si l'aigua perd diòxid de carboni o baixa la seva temperatura, el procés es facilita. El mineral s'acumula formant curioses estructures submarines.
Dissenys sorprenents
Així, per exemple, en les parets submarines del pou apareixen formes coralinas. A vegades s'assemblen a corals o crispetes, unes altres a flors o raïm (la imaginació depèn d'un mateix). Si el nivell de l'aigua baixa, aquestes curioses estructures de pedra queden al descobert. Així que quan un espeleòleg troba les parets uniformement cobertes de ‘corals’, sap que aquest lloc ha estat cobert d'aigua alguna vegada.
No obstant això, aquests ‘corals’ no necessiten sempre un pou per a aparèixer. Els geòlegs han analitzat aquests processos amb gran entusiasme, segons afirmen que existeixen cinc vies per a produir aquest tipus d'estructures aigües amunt. En la primera, la matèria que deixa l'aigua quan es llisca per la paret es cristal·litza amb aquesta forma. En el segon, poden formar-se per les irregularitats de la paret. En el tercer, les formes són conseqüència de les esquitxades de la gotera que cau en un pou contigu. En el quart, l'aigua es desplaça per sobre de la paret per capil·laritat. I en el cinquè, el ‘coral’ està format per la condensació de la humitat.
L'encert de totes aquestes explicacions no ha portat aconsegueixo molts maldecaps als geòlegs. Però en les coves també s'han trobat ‘estalactites boges’ que no es corresponen amb la gravetat. Aquestes estructures es denominen helictitas. És més difícil explicar com es creen aquests sorprenents penjolls. En què van les gotes que generen helictitas? Tranquil. Resposta ja existeix. Es diu que pugen per capil·laritat o simplement empenyent els corrents d'aire cap amunt. Qui sap. En qualsevol cas, són espectaculars.
La tapa, la tapa, la tapa… a pesar que les gotes d'aigua cauen sense poder dormir, no són consolables, aquestes gotes creen belles obres d'art. No necessiten més que uns milions d'anys per a cisellar les espectaculars cavitats de les muntanyes. No obstant això, l'home triga pocs minuts a destruir aquest treball. A vegades és així en els esforços per fer visible la cova per a tots. Per això, que la pròpia muntanya conservi els secrets de la naturalesa.
Dinàmica de les gotes d'aigua
La poderosa ciència s'ocupa de coses molt complexes i complicades. Però els problemes quotidians simples s'han convertit des de sempre en l'origen i l'excusa de la recerca… I el bulliciós aigua que degota en un pou quan estàs adormit és un d'aquests problemes que s'han estudiat últimament.
El procés comença amb un concorcho format per l'aigua suspesa. A partir d'un moment atès que la inflor ha rebut gran quantitat de líquid, la gota comença a despuntar-se de la seva unió. Finalment, la zona que compon l'enllaç s'estreny i es trenca. La gota d'aigua cau.
Tots ho sabem. No obstant això, ningú sap per què a vegades cau una gota i altres vegades es forma un doll d'aigua. A més, sembla que a vegades hi ha molt aigua i altres vegades es necessita poca quantitat de líquid per a provocar la caiguda de la gota. Realment és així o no? Per què serà? Per als quals no poden dormir és un tema bonic, per a pensar, avorrir i intentar adormir-se.
Uns altres van pensar massa i van donar a la gota un ús de terror. Per exemple, en moltes civilitzacions s'han utilitzat gotes d'aigua freda per a torturar. A poc a poc la gota s'abocava sobre el cap de la víctima i provocava un gran dolor (localitzable abans de morir). D'on sorgiria la idea d'aquesta tortura? Tal vegada observant l'entorn, en la vida quotidiana es troben milers de gotes disposades a caure en llocs apropiats per a molestar.
D'altra banda, el control dels dolls és imprescindible en diferents tecnologies. Moltes impressores imprimeixen amb raig de tinta; si aquestes màquines deixen taques puntuals, és necessari canviar el disseny de la màquina. L'èxit de molts procediments industrials depèn de les gotes; fins i tot els que fabriquen xips d'ADN i usen xocolata líquida poden perdre diners si les gotes no es controlen correctament. Per això, diversos científics estan treballant seriosament a escriure fórmules de degoteig.
El problema sembla radicar en la tensió superficial de la gota, la viscositat, la temperatura i la velocitat del flux. Després de resoldre milers de fórmules, la Universitat de Texas va concloure que en escalfar l'aire al voltant del degotador es formen menys gotes. Clar, perquè (es pot pensar). Què creien que trobarien?
En una recerca duta a terme en la Universitat de Purdue, els científics van obtenir un altre resultat que es podia predir; els petits vessaments d'aigua no produeixen degotejos regulars i els grans sí. Cada tipus de fugida presenta un tipus de risc característic. Petits vessaments produeixen ‘gotes satèl·lits’, petites i difícils de controlar. No obstant això, si el flux augmenta massa pot provocar el caos de les gotes i algun doll d'aigua puntual.
Publicat en el suplement Natura de Gara.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
