ESPELEO MINAS

EXPLORACIONES EN EL TOBAZO, VALDERREDIBLE (CANTABRIA).

2011-11-20T22:12:00.000+01:00

Un equipo formado por miembros de Espeleo Minas, GAEM y la A.E. GET de Madrid con el apoyo de la CEFME (Comisión de Espeleobuceo de la Federación Madrileña de Espeleología) han franqueado el sifón terminal de El Tobazo en dos exploraciones conjuntas realizadas durante los días 30 de julio y 9-10 de septiembre del año 2011.

Tras el sifón se abren galerías aéreas de gran longitud (estimados en 1 km) y que terminan en un segundo sifón además con interesantes aportes laterales. Espeleo Minas continuará con los trabajos de exploración y topografía en sucesivas campañas en el próximo año 2012.

Exploración en curso

Fotografías: José Martínez

PARTICIPANTES; ESPELEO MINAS: Alfonso Gutiérrez, Bruno Martínez, David Blanes, Fernando Martínez, Sergio Fernández, Enrique Pérez, Ángel Martín-Dorado, Joaquín Gómez; A.E. GET de Madrid: Carlos Sánchez, José Martínez; GAEM: Roberto Cano; CEFME (Comisión de Espeleobuceo de la Federación Madrileña de Espeleología): Roberto Cano (GAEM), Alfonso Gutiérrez (E.M.), Carlos Sánchez (A.E. GET de Madrid)

Información facilitada por Alfonso Gutiérrez (presidente de Espeleo Minas).

EXPLORACIÓN SANTA MARÍA DE LAS HOYAS (I): GEOLOGÍA

2011-11-16T19:22:00.010+01:00

Espeleo Minas está llevando a cabo una campaña de recatalogación y exploración de cavidades, mediante batidas sistemáticas con GPS, en un área de 9 km² dentro del Parque Natural Cañón de Río Lobos en la zona de Santa María de la Hoyas (Soria).

Además de la topografía de las cavidades y la localización cartográfica de las bocas de las simas, en Espeleo Minas también queremos divulgar todos los datos que ayuden a comprender el funcionamiento del karst del cañón río Lobos, así como poder poner nuestros descubrimientos dentro del contexto geológico de la zona.

Enlazamos a continuación un extracto del informe de la campaña de exploración del 2011, presentado a la FEM, que incluye el resumen de la documentación geológica que hemos manejado y que sirve de base para nuestro estudio.

Foto:

[1]-Dolina decamétrica, 12/09/2011, EPH

Archivo:

101011-ESPELEO MINAS-Geología Sta María de las Hoyas.pdf

DIOXIDO DE CARBONO, LAS CAVIDADES Y TÚ

2011-06-29T17:59:00.013+02:00

Miembro de la Newcastle Hunter Speleological Society – NSW Australia y de la Australian Speleological Federation.

Traducido siguiendo el texto disponible en: http://www.nhvss.org.au/pubs/CO2.htm

Texto Resumido de un documento realizado por Garry, presentado en la Conferencia de la 21 bienal de la Federación Australiana de Espeleología en 1997 (publicado en las actas) y de un artículo publicado en 1993 en el Australian Caver número 133, páginas 20-23. Para más detalles consultar estos documentos.

El CO₂ es el regulador de la respiración en el cuerpo humano. Normalmente está presente en el aire en una concentración de 0,03% en volumen. Cualquier incremento por encima de esta cantidad sería la causa de una aceleración en la frecuencia del ritmo cardiaco y del ritmo en la respiración. Una concentración del 10% causa parálisis respiratoria y muerte en pocos minutos. En la industria el máximo nivel permitido durante 8 horas de trabajo al día es de 0,5%.

Las cuevas a menudo contienen elevados niveles de CO₂, por lo tanto los espeleólogos podrían estar situándose en una situación de alto riesgo si desconocen este peligro potencial.

La atmósfera de las cuevas que contienen más de un 1% de CO₂ se le denomina “aire viciado”. Este es al mayor riesgo que se pueden encontrar en las profundas cuevas de caliza con atmósferas relativamente estáticas. Dicho esto uno debe ser consciente que hay muchas zonas de cuevas en Australia donde el “Aire viciado” no es un problema significativo.

Para el espeleólogo novato, el primer encuentro con el aire enriquecido es una experiencia terrible. Normalmente no hay signos visuales o gustativos asociados con el aire enriquecido y el primer indicio son un incremento del pulso y de la frecuencia respiratoria. Altas concentraciones de CO₂ ocasionan, dolores de cabeza, vértigo e incluso la muerte. Los espeleólogos que han tenido experiencias con aire enriquecido detectan un sabor ácido en su lengua, sin embargo la media de espeleólogos no detectan este síntoma.

Debido a que una elevada concentración de CO₂ en las cuevas, corresponde con un descenso del O₂ los espeleólogos han usado durante muchos años el test de la llama desnuda para determinar si la atmósfera de la cueva contiene un elevado nivel de CO₂ .El test de la llama desnuda implica encender una cerilla o un mechero en la cueva o transportar una vela en una zona sospechosa de aire enriquecido, así la llama se extinguirá al alcanzar un determinado porcentaje. Este test fue en el pasado ampliamente aceptado por la comunidad espeleológica como un indicador justo y exacto del porcentaje de concentración. Durante junio de 1997, emprendí gran cantidad de tests para controlar atmósferas los cuales revelaron que el test de la llama desnuda no es realmente fiable para las concentraciones de CO₂, sino para indicar que la atmósfera de la cueva es probablemente muy peligrosa para la vida humana. De hecho el test de la llama solamente mide el O₂ y como el CO₂ tiene muy poca influencia sobre la combustión puede ser ignorado en el rango de concentraciones encontrado en las cuevas. Por ejemplo, un 1 % de aumento del CO₂ aumentará la concentración de O₂ requerida para la combustión en menos del 0,05 % de O₂ .

Sin sofisticados instrumentos de medida un espeleólogo no puede determinar la concentración de CO₂ ya que el test de la llama solamente mide la falta de oxígeno. Para hacer las cosas más complicadas, no es esa falta de oxígeno el peligro real en la mayoría de las cuevas, si no la elevada concentración de CO₂ .

Elementos requeridos para la combustión

La mayoría de las personas está de acuerdo en que para que una combustión tenga lugar se debe satisfacer:

1) Debe haber un combustible o sustancia que pueda arder

2) El combustible debe calentarse hasta su temperatura de ignición. Esta es la temperatura más baja a la cual dicha combustión puede empezar y continuar.

3) Debe haber suficiente oxígeno para sustentar la combustión o en el aire de alrededor o en el combustible.

Sin entrar profundamente en materia, uno puede ver que el test de la llama es en realidad una medida de la concentración de oxígeno requerida para la combustión de diversos materiales tales con cerillas, mecheros de gas líquido, velas de cera parafinada.

los resultados se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 1: Condiciones de llama en relación con el porcentaje de oxígeno en la atmósfera controlada.

Cerillas	Vela	Mechero de gas
21% - 18% arden fácilmente todas las cerillas	>19% llama normal
17,5 % arde la cabeza y la llama pasa de la parafina al palillo de madera en la mayoría de ocasiones	17% - 16,5% arde con llama alargada.
17% - 16,5% Siempre se enciende la cabeza de la cerilla quedan quemaduras bajo el recubrimiento de parafina y luego se extingue.	16,5% - 16% la llama comienzo a encogerse, pero la vela desprende algo de luz.
16% - 15,5% la cabeza de encendido enciende justamente el recubrimiento de parafina del palillo (solamente en algunas cerillas).	16% enciende despacio con una pequeña llama
15% la cabeza de la cerilla arde brevemente con una suave llama y luego se desvanece.	< 15% una vela de parafina dejará de arder.	> 15% de O₂ Un mechero de gas puede ser encendido fácilmente y permanecerá iluminando.
		14,5% una débil llama azul con la zona superior de color naranja, continua iluminando.
		< 14,25% La llama se extinguirá
14% El extremo de la cerilla arde brevemente y se apaga. (el fuego se debe al O₂ del clorato potásico que contiene el extremo de la cerilla).		14% - 13% grandes “flashazos” de la llama, pero no permanece iluminando.
<13% el extremo resplandece y se extingue inmediatamente (menos de 0,5 segundos).		12,5% Chispas con ignición parcial, pequeñas bolas de fuego.
		< 10% No se enciende, solamente aparecen chispas desde el pedernal.

Nota sobre las cerillas de seguridad:

Las cerillas de seguridad de madera están fabricadas en madera de álamo, que es secada para reducir la humedad por debajo del 7%, tras esto la madera se trata con una solución retardante la cual previene de la formación de ascuas cuando la llama se ha apagado. El segundo paso en la fabricación es introducir unos 10 mm del tramo final de la cerilla en parafina. Esto proporciona una base para llevar la llama desde la cabeza de la cerilla a la madera. Luego la punta es añadida (a veces se la denomina bulbo). Algunos procesos de fabricación añaden al final productos quimicos que protegen a la cerilla de la humedad.

FENÓMENOS INTERESANTES CON UN MECHERO EN DEFICIENTE O₂ EN EL AIRE:

Cuando en un encendedor su combustión se basa en el butano su llama arderá directamente desde la salida de gas. Cuando este encendedor se enciende introduciéndolo en una atmósfera que no soporta una buena combustión (una baja concentración de O₂ o alta concentración en CO₂) ocurre un interesante fenómeno. Como por arte de magia la llama permanecerá ardiendo donde la atmósfera soporte la combustión, justo encima de la zona de transición entre la alta y la baja concentración de O₂, mientras el encendedor está varios centímetros bajo la zona de separación.

En la fosa del CO₂de Gaden Cave (WE-2) NSW Australia, una demostración realizada por Mike Lake, mostraba como la llama se extendía unos 100 mm sobre el mechero cuando se le colocaba lentamente por debajo de la zona de alta concentración de Pit Gaden. En una franja a 25 mm de altura la llama fluctuaba unos 75 mm del mechero. Debido a la baja concentración de O₂ (proporcionalmente a la alta concentración de CO₂) no hay llama para los primeros 75 mm desde la salida de gas del mechero.

Este fenómeno puede que no ocurra con otros combustibles sólidos, tales como cerillas y velas ya que la cabeza de la llama requiere vaporizar los volátiles con los que arden.

COMO APARECE EL CO₂ DENTRO LAS CUEVAS

Está demostrado que el CO₂ aparece en las cuevas de diversas formas. Cada forma tiene relación con la composición de los gases en la atmósfera de la cueva y sus variaciones respecto al terreno que hay en al superficie de la misma. Las dos formas en que el CO₂ aparece dentro de las cuevas son:

1) El CO₂ es absorbido en el agua del terreno y pasa a través de la superficie del suelo con altas concentraciones de gas, debido a la degradación de la vegetación. Esta agua atraviesa los estratos de roca y entra en el sistema, generalmente en el ciclo de la precipitación de calcita. Por ello la adición de CO₂ extra en la atmósfera de la cueva produce un desplazamiento del O₂ y del nitrógeno (N₂).

2) Segundo, el CO₂ puede ser un producto del metabolismo de organismos y microorganismos o por la respiración de la fauna tales como murciélagos o humanos. Simplemente la concentración de O₂ se reduce en proporción al incremento de CO₂ . La concentración de N₂ se mantiene constante.

3) Otro factor que se debe tener en cuenta es que en cuevas profundas donde el movimiento de aire es mínimo, el CO₂ puede aumentar en las zonas bajas de la cueva. Así, incluso si el CO₂ entrara en la cueva por alguna de los dos formas mencionadas arriba, en una atmósfera muy estática puede hacer que el CO₂ se hunda a las partes más profundas y desplace al O₂ y al N₂. Por ello, aumentaría la concentración de CO₂ en las zonas más bajas de la cueva.

Aunque el CO₂ es 1,57 veces más pesado que el nitrógeno y 1,38 veces más pesado que el O₂ tiene la tendencia a dispersarse en un cierto volumen de aire, debido a la difusión molecular. En otras palabras una mezcla de gases no se separará en capas de varias densidades si se mantienen durante un largo tiempo en una sala con aire estático. Una posible explicación de la alta concentración de CO₂ en cuevas profundas (con una relativa atmósfera estática), es que el CO₂ es producido por metabolismo o penetra en la cueva via agua del terreno y en una gran proporción el gas se puede difundir en la atmósfera de la cueva, aunque se va colocando en las zonas profundas de la cueva ya que es un gas más denso.

EFECTOS EN LOS SERES HUMANOS

El organismo de cada persona tiene una reacción diferente y una tolerancia a las situaciones de stress los siguientes síntomas son generales, sin embargo nadie es inmune a los peligros del CO₂ .

Tabla 2. Efectos psicológicos generalmente aceptados por la presencia de CO₂ según las concentraciones en volumen.

CONCENTRACIÓN	COMENTARIOS
0,03%	No sucede nada, concentración normal de dióxido de carbono.
0,5%	Aumenta la ventilación de los pulmones en un 5%. Este es el nivel máximo recomendado para 8 horas de trabajo en un día en la industria (Normativa de Australia)
1,0%	Aparecen los primeros síntomas, tales como sensación de calor y humedad, falta de concentración en detalles, fatiga, ansiedad, torpeza y pérdida de energía, son comúnmente conocidos como flojera en las rodillas (piernas flojas)
2,0%	Aumenta la ventilación de los pulmones en un 50%. La acumulación de CO₂ en el cuerpo después de una prolongada respiración de aire conteniendo alrededor de 2% o más altera funciones vitales causando la acidez de fluidos en los tejidos. Esto provoca una pérdida de energía e incluso sentirse agotados antes de abandonar la cueva. Se debe colocar a la persona afectada durante varios días en un ambiente sano para el metabolismo del cuerpo regrese a la normalidad.
3,0%	Aumenta la ventilación de los pulmones en un 100%, jadeos tras el esfuerzo, los síntomas incluyen: dolor de cabeza, vértigo y visión borrosa como estrellas.
5 – 10%	Jadeos violentos y fatiga hasta el punto de la extenuación simplemente por respirar y dolor de cabeza severo. Una prolongada exposición a al 5% tiene como resultados efectos irreversibles para la salud. Exposiciones prolongadas a mayores del 6% originan pérdida de conocimiento y la muerte.
10 – 15%	Jadeos insoportables, severos dolores de cabeza y rápida extenuación. Exposición durante pocos minutos darán con pérdida de conocimiento y asfixia sin previo aviso.
25 – 30%	Concentraciones extremadamente altas causan coma y convulsiones en un minuto de exposición. Muerte segura.

EFECTOS DE LA FALTA DE O₂ EN HUMANOS

Si consideramos la atmósfera solamente compuesta de O₂ y N₂ , cuando exista una baja concentración de oxígeno respecto a la normal, el cuerpo humano se verá afectado de la siguiente forma:

Tabla 3. Efectos psicológicos generalmente aceptados por baja concentraciones de O₂ .

Concentración de O₂en volumen	Síntomas
Reducción del 21 % al 14%	Los primeros síntomas perceptibles son aumento del ritmo respiratorio, pulso acelerado y disminución de la atención.
Entre el 14 % y el 10%	Continua la pérdida de consciencia, falla el juicio. Rápida fatiga después del esfuerzo. Afección a las emociones, mal carácter fácilmente excitable.
Del 10 % al 6%	Puede causar náuseas y vómitos. Pérdida de habilidad para realizar movimientos fuertes o incluso moverse. A menudo la víctima no se da cuenta que algo va mal antes del colapso y es imposible que camine o arrastrarse. Si la reanimación fuese posible, hay muchas posibilidades de daños permanentes al cerebro.

CÓMO EL CUERPO HUMANO SE LIBERA DEL CO₂

El cuerpo humano bajo condiciones normales inhala aire que contiene aproximadamente un 21% de oxígeno y un 0,03% de CO₂. El aire expulsado fuera de los pulmones contiene aproximadamente un 15% de O₂y un 5,6% de CO₂. Una persona como mínimo, inhala y expulsa aproximadamente 6 litros de aire por minuto, pero en situaciones de stress, esto se puede incrementar a más de 100 litros por minuto.

El nivel de CO₂en la sangre es un importante estimulador de la respiración. Los nervios receptores en la Aorta cercana al corazón y en la arteria carótida que va al cerebro, detectan los cambios en el CO₂del organismo. Si la cantidad de CO₂en la sangre se incrementa, ambos la frecuencia y la profundidad de la respiración se incrementan. Cambios en los niveles de oxígeno también son detectados, pero los receptores no son tan sensibles a los cambios en oxígeno como los de CO₂

El intercambio de ambos gases (CO₂ y oxígeno) tiene lugar en los pulmones, por difusión a través de de las paredes de los sacos de aire llamado alvéolos. Oxígeno procedente del aire inspirado se difunde a través de los bordes de los alvéolos y entra en el torrente sanguíneo, mientras que el dióxido de carbono se mueve en la dirección opuesta. Entonces los gases son transportados entre las celdas de los pulmones por la circulación sanguínea.

El principio por el cual se produce la difusión dictamina que un gas con alta concentración se moverá hacia un área de baja concentración hasta alcanzar el equilibrio. Esto impide que el CO₂del cuerpo en alta concentración se difunda hacia el aire inhalado.

Los humanos expiran aire en el proceso de respiración con una composición aproximada de 5’6 % de CO₂y un 14 % - 15 % de oxígeno. Esto es suficiente para revivir a una persona con usando RCP (Reanimación Cardio Pulmonar)

QUE HACER CUANDO NOS ENCONTRAMOS CON CO₂

Se debe realizar un test tan pronto como se sospeche de la existencia de aire enriquecido con CO₂ y si el test de la llama es positivo, todos los miembros del grupo deben abandonar inmediatamente la cavidad de una forma ordenada y sin pánico. Los espeleólogos inexpertos del grupo deberán ser observados y guiados hacia la salida.

Cuando se acometen pozos verticales en cuevas sospechosas de tener aire enriquecido con CO₂, la primera persona en bajar debe chequear la existencia de CO₂ . Además transportar aparatos de ascenso y una cuerda de seguro es una sabia decisión en el caso que la persona que descienda primero deba ser rescatada cuando entre de repente en un área con alta concentración de CO₂ .

Un cuerda de seguro debería ser obligatorio en todos los pozos donde el resalte sea más que una escalada.

Los espeleólogos solamente deberían entrar en áreas con aire contaminado en especiales circunstancias, tales como operaciones de búsqueda y rescate, exploración y trabajo científico. Bajo estas circunstancias especiales las precauciones deberían tomarse para asegurar la seguridad del grupo. Para más información considerar como referencia las normas de seguridad de la ASF.

CONCLUSIONES

Si los sofisticados equipos de medida no están disponibles, lo mejor es transportar un test de la llama desnuda, cuando tú u otro miembro del grupo experimente los primeros signos de respiración acelerada, dolor de cabeza, perdida de energía u otros signos asociados con la elevada concentración de CO₂. Lo ideal es que los espeleólogos empleen la llama de un mechero. Esto reducirá la cantidad de humos desagradables emitidos por las cerillas al arder, por las pruebas de las personas realizan dentro de los espacios confinados de las cuevas. El mejor consejo es “frente a la duda, salir fuera” de una manera ordenada.

En tests de laboratorio han determinado que la combustión de una cerilla, vela o mechero de butano cesará entorno al 14’5 % o 15 % de concentración de O₂

El 21 % de O₂ es la concentración de oxígeno en la atmósfera. El 15% de oxígeno es suficiente para resucitar a una persona usando el boca a boca. De hecho un humano puede sobrevivir en una atmósfera con un contenido del 10 % de oxígeno, por ello cuando el test de la llama falla está midiendo una atmósfera que aún tiene un porcentaje de oxígeno suficiente para sobrevivir.

El preligro real es la concentración de dióxido de carbono que es el principal disparador para el cuerpo humano del aumento del ritmo en la respiración. Exposiciones prolongadas a una concentración entre el 5% y el 6% puede ser suficiente para producir el sofoco. En la mayoría de los casos, si una persona presenta los síntomas debido a un alto nivel de dióxido de carbono un simple test de la llama desnuda fallará el encendido. Esto es seguro un signo de aire contaminado y se está a tiempo de abandonar.

El dióxido de carbono tratado con respecto no es más peligroso que otros peligros de las cuevas. A pesar de los posibles peligros, la espeleología es más segura que conducir un vehículo a motor, más de los que nosotros otorgamos.

Nota del autor:
Comments are most welcome. Direct to Garry K. Smith via Electronic mail at gksmith@exemail.com.au or by snail mail to "3 Spinnaker Ridge Way, Belmont NSW 2280 Australia"

Traducido con permiso del autor por: Alfonso Gutiérrez

Fotografías:
[1] Cueva de los Chorros. Albacete.
[2] Sima de Oxtabide. Vizcaya.
[3] Cueva Mur. Cantabria.
[4] Sima de las tainas. Soria

PUNTOS DE INTERÉS GEOLÓGICO DE BURGOS

2011-04-24T03:05:00.008+02:00

En el año 2007 se editó una serie de 20 trípticos, cada uno de ellos sobre alguna zona de interés geológico de la provincia de Burgos. La publicación estaba promovida por la Asociación Geocientífica de Burgos y patrocinada por la Diputación Provincial de Burgos.

La colección es más que recomendable: cuando uno le echa un vistazo parece imposible que tanta información pueda caber en tan poco espacio, y ya se sabe que al tratarse de la provincia de Burgos: los puntos de interés geológico son también puntos de interés espeleológico.

Aunque en las Oficinas de Turismo, como por ejemplo en la del pueblo de Atapuerca, todavía se pueden conseguir ejemplares de la colección en papel, en el servidor de la Universidad de Burgos se guardan los archivos en formato PDF, que enlazamos a continuación:

01 - Desfiladero de la Yecla

02 - Diapiro de Poza de la Sal

03 - El Cañón del Ebro en Orbaneja del Castillo

05 - Sierra Salvada y Salto del Nervión

06 - Diapiro del Valle de Mena

07 - Puente Natural de Puentedey

08 - Las Loras. Mesas, valles y páramos

09 - Cañón del Río Lobos en Hontoria del Pinar

10 - El Carbón de la Sierra de la Demanda

11 - Pozo Azul de Covanera

12 - Los Árboles Fósiles de Hacinas

13 - Icnitas de dinosaurios en la Comarca de Salas de los Infantes

14 - El Complejo Kárstico de Ojo Guareña

15 - Los Yacimientos de la Sierra de Atapuerca

16 - El sinclinal de Valdivielso y el anticlinal de la Tesla

17 - Los relieves estructurales de las peñas Amaya y La Ulaña

18 - El valle ciego y dolinas de Basconcillos del Tozo

19 - Yacimientos y minería metálica en la Sierra de la Demanda

20 - Fósiles del Mioceno en Castrillo del Val

Fotografía:
[1]-Tartalés de los Montes y Valdivielso desde la Tesla, EPH, 15/01/2011

AIRE DE CUEVAS ENRIQUECIDO EN DIÓXIDO DE CARBONO

2011-03-29T22:21:00.006+02:00

AIRE DE CUEVAS ENRIQUECIDO EN DIÓXIDO DE CARBONO

Autora: JULIA M. JAMES

Traducido de: James, J.M. 2003. Carbon dioxide-enriched cave air. En: Gunn, J. (ed.), Encyclopedia of caves and karst sciences, Routledge, USA, 183-184

(Siguiendo el texto en inglés disponible en http://www.bookrags.com/tandf/carbon-dioxide-enriched-cave-air-tf/)

El dióxido de carbono (CO₂) es un gas incoloro, inodoro y con sabor ácido. La mayoría de las cuevas tienen aire enriquecido en CO₂ aunque en la mayoría de los casos está en una proporción sólo ligeramente superior a la media a la que se encuentra en la atmósfera, que suele ser una concentración de 0,04% en volumen. El CO₂ en disolución acuosa es un componente importante tanto para la disolución y precipitación de espeleotemas como para la disolución de las calizas. Además, un elevado porcentaje de CO₂,en el aire de las cuevas puede ser un indicador de contaminación en la cavidad o de su entorno. Por ello es importante comprender cómo se produce y distribuye este gas en las cavidades.

Para identificar los orígenes del CO₂ y su distribución y movimiento tanto espacial como temporal dentro de las cavidades, es necesario realizar estudios experimentales. Identificar los orígenes del CO₂requiere la medida de los niveles de CO₂y O₂, así como medir la humedad, la temperatura y la presión. El análisis de la traza de gases como el sulfuro de hidrógeno y el metano pueden dar información adicional sobre los orígenes del CO₂. Los primeros métodos para el análisis de CO₂en cuevas son revisados en James (1997). Para el estudio de los niveles de CO₂en cavidades no turísticas, se recomienda el empleo de analizadores como el Drägger y el Gastec, pues son instrumentos versátiles, robustos y portátiles que pueden medir además el porcentaje de O₂y otros gases. Los métodos modernos para medir la calidad del aire se describen en el epígrafe “Tourist Caves: Air Quality”. Smith (1996) enumera métodos sencillos para el espeleólogo.

Existen tres formas de crearse aire enriquecido por CO₂ (James, 1977):

Tipo I: Adición de CO₂al aire de la cueva en dilución con otros componentes

Al precipitar calcita a partir del agua de la cueva, se libera CO₂ de la disolución hacia la atmósfera de la cueva. En general, la cantidad producida de esta forma es baja y el descenso de oxígeno asociado es modesto. Por lo tanto, la atmósferaen cuevas con formaciones no es peligrosa. Por ejemplo, en la cueva de Tommy Grahams, Nullbar Plain, Australia, existe una sala entre sifones con un porcentaje de CO₂del 4% en volumen. El origen del CO₂ es por desgasificación del agua carbonatada, de ahí un descenso del 0,8% del O₂en volumen, apenas apreciable. Por el contrario, la cueva Hanimec, Eslovaquia, algunas veces presenta un nivel de CO₂del 36% en volumen, pero debido principalmente a emisiones volcánicas,llegando el descenso del O₂al 17,5% en volumen.

Tipo II: Sustitución del O₂por CO₂

Este tipo de enriquecimiento con dióxido de carbono se debe a la respiración de la fauna y flora de las cavidades. Según el cociente de respiración, esto implica que por cada molécula respirada de O₂se reemplaza por una de CO₂. Pero este cociente depende del organismo que realice la respiración y puede llegar a ser inferior al 0,7%. Este tipo de enriquecimiento puede ocurrir dentro de la cavidad o en el suelo existente encima de la misma; en última instancia, el CO₂entra en la atmósfera de la cueva por la diferencia de presión, siendo muy difícil de distinguir entre una y otra fuente.

Tipo III: Descenso de O₂en el aire de la cueva sin aumento equivalente de CO₂

Hay muchos mecanismos que producen este tipo de enriquecimiento, incluyendo la adición de nitrógeno, metano, o sulfuro de hidrógeno a la fracción residual o el desplazamiento del O₂por procesos que no se deben a respiración. La siguiente tabla presenta cuevas con CO₂del Tipo III y las posibles causas de atmósfera de Tipo III (James and Dyson, 1981).

Aire enriquecido con dióxido de carbono: Cuevas con CO₂ del Tipo III y las posibles causas de atmósfera de Tipo III
Cueva	Causa
Cueva Tlamaya, Méjico	Fango anóxico (natural)
Cueva Odyssey, Australia	Bacteria de hierro (natural)
Cueva Lower Cane, EE.UU.	Oxidación de sulfuros (natural)
Kacna Jama, Eslovenia	Residuos procedentes de una papelera
Cueva de Sinkhole Plain, Kentucky, EE.UU.	Basura doméstica e industrial

Halbert (1982) recomendó el empleo del triángulo de Gibbs para clasificar el enriquecimiento en CO₂ en el aire de la cueva. El triángulo puede ser construido para aire seco o, si la temperatura y la humedad son medidas, modificado para aire húmedo. Es particularmente útil cuando el enriquecimiento en CO₂del aire de la cueva procede de distintos orígenes. Por ejemplo, tanto el origen natural como antropogénico de los procesos Tipo III, están frecuentemente asociados a microorganismos que al mismo tiempo generan CO₂ del Tipo II. El estudio de los isótopos estables del carbono pueden ayudar a la identificación del origen del CO₂ y han sido usados con gran éxito por Klimchouk y Jablokova (1989), quienes distinguieron la producción de CO₂ por microorganismos aeróbicos (Tipo II) y por microorganismos anaeróbicos a partir de metano (Tipo III).

La concentración de CO₂ desciende en la atmósfera de las cuevas por tres mecanismos importantes:

Difusión del gas en aire con una menor concentración de CO₂;

Convección de aire que lo transporta desde su fuente;

Por disolución en agua. El dióxido de carbono puede disolverse en aguas de goteo o condensación hasta saturar el agua. En cuevas con corrientes de agua, inundaciones o períodos de lluvias continuas pueden “limpiar” el CO₂.

Si la concentración de CO₂ es suficientemente alta, puede ser peligroso para los espeleólogos. Las consecuencias psicológicas del efecto combinado del aumento de CO₂ con el descenso de O₂han sido comentadas por James, Pavel y Rogers (1975). Es prioritario para un espeleólogo estar capacitado para detectar la presencia de niveles peligrosos de CO₂. Existe un número importante de publicaciones disponibles para los espeleólogos y asistirles en conocer en qué cuevas, en qué zonas las mismas, y bajo qué condiciones los niveles de riesgo del CO₂ pueden existir (Renault, 1972 & 1979; James & Dyson, 1981; Ek & Gewelt, 1985). Es oportuno desmitificar que este gas más-pesado-que-el-aire se hunde hasta el suelo y charcos de la cueva. La mezcla de CO₂ y aire ocurre espontáneamente por difusión. La separación del CO₂de una mezcla de gases vía proceso inverso no es posible en las condiciones de una cueva. Como regla general, el mayor enriquecimiento de CO₂ se dará cerca de su origen.

Referencias:

Ek, C. & Gewelt, M. 1985. Carbon dioxide in cave atmospheres. New results in Belgium and comparison with some other countries. Earth Surface Processes and Landforms, 10:173–87

Halbert, E.J.M. 1982. Evaluation of carbon dioxide and oxygen data in cave atmospheres using the Gibbs triangle and the cave air index. Helictite, 20(2):60–68

James, J.M. 1977. Carbon dioxide in the cave atmosphere. Transactions of the British Cave Research Association, 4:417–29

James, J.M. & Dyson H.J. 1981. Carbon dioxide in caves. Caving International, 13:54–59

James, J.M., Pavey, A.J. & Rogers, A.F. 1975. Foul air and the resulting hazards to cavers. Transactions of the British Cave Research Association, 2:79–88

Klimchouk, A.B. & Jablokova, N. 1989. Genesis of carbon dioxide of air in Ukrainian caves. Proceedings of the 10th International Congress of Speleology, vol. 3, edited by T.Hazslinszky & K. Bolner-Takacs, Budapest: Hungarian Speleological Society

Renault, P. 1972. Le gaz des cavernes. 2443:12–18

Renault, P. 1979. Mesures periodiques de la pCO₂ dans les grottes françaises du cours de ces dix dernieres annees. Actes du Symposium International sur l’erosion karstique, Nimes: Union International de Speleologie

Smith G.K. 1996. Naked flame tests for caves’ foul air and human tolerance. Helictite, 34(2):39–47

Traducido por: Alfonso Gutiérrez y Bruno Martínez

PRESENCIA DEL DIOXIDO DE CARBONO (CO2) EN CUEVAS Y SIMAS

2011-03-18T19:05:00.005+01:00

Por todos los espeleólogos es conocido que en ciertas cuevas de nuestra geografía, se detecta una falta de aire en las mismas por la dificultad del espeleólogo para respirar con normalidad.

Cuando decimos ausencia de aire nos referimos a la existencia de un porcentaje de oxígeno inferior al 21%, debido a la supuesta presencia de CO₂ el cual desplaza al oxígeno. De todas formas se debe tener en cuenta, mientras no se haga un análisis adecuado y serio, la posibilidad de que esta disminución de porcentaje sea debido a la presencia de otros gases.

En nuestra zona de exploración en Soria, nos hemos encontrado con esta problemática al explorar ciertas simas y por ello nos hemos decidido a investigar y averiguar un poco más sobre este tema.

En España en el macizo del Garraf (Cataluña) se ha detectado la presencia de CO₂ en algunas simas y cuevas véanse los siguientes enlaces:

Cavidades catalanas con problemas de hipoxia.

Localización y datos. Google Maps.

El siguiente enlace hace referencia a un estudio sobre adaptación a los ambientes hipóxicos:

Adaptación al aire enrarecido de las simas y cuevas. Estudio de laboratorio.

Por ello iniciamos una serie de artículos sobre la falta de aire respirable en cavidades ya sea por la presencia de CO₂ u otros gases, para así ampliar y difundir la información existente sobre este tema que afecta a todo el colectivo de espeleólogos.

Autor: Alfonso Gutiérrez (Espeleo Minas)

CARTA DE PRESENTACIÓN

2011-01-08T13:13:00.016+01:00

Estimados amigos y aficionados a la espeleología:

Tenemos la satisfacción de anunciaros el nacimiento de: ESPELEO MINAS, un nuevo club, que tiene como actividad principal la práctica de la espeleología en todas sus modalidades, pero que nace con la vocación de avanzar y mejorar el conocimiento del medio subterráneo en España.

El Club Deportivo Elemental Espeleo Minas, está inscrito en el Registro de Entidades Deportivas de la Comunidad de Madrid, con el número 5.917 y con fecha 29 de Octubre de 2010, y aunque es por lo tanto, de reciente creación, cuenta con miembros con dilatada experiencia en la práctica de la espeleología.

Los miembros de ESPELEO MINAS queremos invitaros a visitar nuestra página en internet:

http://espeleominas.blogspot.com/, donde pretendemos exponer nuestros trabajos, junto con información que deseamos sea de interés para todos los amantes del mundo subterráneo.

Atentamente:

Los miembros fundadores:

D. Bruno Martínez Pledel
D. Alfonso Gutiérrez Gómez
D. Enrique José Pérez Herrero
D. Fernando Martínez Aceña.

PORTADA

2010-10-10T13:20:00.001+02:00