El Parque Nacional de Yellowstone experimenta fuertes lluvias y nevadas cada año, típicamente durante el invierno y la primavera. Si bien la mayor parte de esa agua tiende a fluir en los ríos circundantes, algunos de ellos se filtran en el suelo, y finalmente fluye hacia las aguas termales y otras características térmicas.
Cómo alcanza el agua de esas características puede variar. Un estudio reciente realizado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), publicado en Geoquímica, Geofísica, Geosystems, examinó el flujo de agua subterránea en Yellowstone y el tiempo que le toma al agua alcanzar una característica hidrotérmica al mirar las “huellas digitales” del agua.
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Cómo se mueve el agua a través de Yellowstone
Todas las moléculas de agua están formadas por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Pero estos átomos pueden tener diferentes niveles de isótopos. Esto significa que los átomos tienen el mismo número de protones, pero un número diferente de neutrones, lo que puede dar como resultado que los átomos tengan una masa atómica diferente.
¿Por qué importa esto? Estas diferencias en las masas atómicas se miden fácilmente en un laboratorio. Con estas mediciones y un proceso conocido como huellas digitales, los investigadores pueden rastrear cómo y dónde se mueve el agua a través del suelo.
Seguimiento de agua subterránea
Para este estudio reciente, los investigadores del USGS recolectaron muestras de agua de los depósitos de agua alrededor del parque, incluso de nieve, aguas termales y ríos. De las muestras, el equipo de investigación identificó los isótopos en los átomos de hidrógeno y oxígeno. También identificaron concentraciones de tritio, un isótopo raro y radiactivo de hidrógeno.
El tritio no se puede absorber a través de la piel y no es demasiado dañino, a menos que se consuma en grandes cantidades. Debido a que el tritio decae radioactivamente, su concentración, especialmente en el agua, se reduce con el tiempo. Esto lo hace especialmente útil para determinar cuándo el agua se filtra en el suelo.
El equipo de investigación del USGS utilizó la información recopilada de las muestras de agua para identificar el origen del agua en características específicas y estimó cuánto tiempo tardó en esa agua en alcanzar una característica.
Flujo de agua encubierto
Los resultados del estudio encontraron que el agua en las aguas termales se recarga principalmente a través de unidades de toba permeables: cenizas compactadas. La mayor parte de esta agua se encuentra a lo largo de la meseta volcánica y en los márgenes de la caldera de Yellowstone.
El agua subterránea en las cuencas del géiser superior e inferior fluye a través de unidades de riolita, que son más antiguas y más profundas en comparación con los flujos cerca de las aguas termales en los márgenes de la caldera.
El equipo señaló que las muestras recolectadas de la lluvia o la nieve tenían constantemente niveles de isótopos y cambiaron con frecuencia, a diferencia de los isótopos en las aguas termales, que generalmente permanecían igual.
Por último, el equipo descubrió que las aguas en la cuenca del géiser central se recargaron con agua presente antes de las pruebas de armas termonucleares en las décadas de 1950 y 1960. Durante ese período, hubo mayores concentraciones de tritio en la atmósfera. Las características a lo largo de los márgenes de caldera tienen niveles más altos de tritio que las características como los viejos fieles dentro de la cuenca central del géiser.
Los resultados indican que el agua subterránea de movimiento más rápido se abre paso en los márgenes de la caldera, mientras que el agua subterránea más lenta finalmente se abre paso en la cuenca central del géiser.
Los autores del estudio también señalan que estos hallazgos indican que hay más agua debajo del parque de lo que se pensaba anteriormente, y que esa agua puede tardar décadas en alcanzar la superficie.
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