El auge de la sociedad de la información y la comodidad de la vida moderna hacen que muchos de nosotros olvidemos que el futuro de la humanidad, que contará con 9 mil millones de personas en el año 2050, sigue dependiendo del buen funcionamiento de los ecosistemas, así como de la disponibilidad y la calidad de los recursos naturales. Asimismo, la humanidad tiene que protegerse de los impactos de un amplio abanico de riesgos naturales. Muchos de estos recursos y de estos riesgos están relacionados con la geología. Se trata de los recursos geológicos y de los riesgos geológicos relacionados con la naturaleza, la estructura, la dinámica y la historia del mundo bajo nuestros pies.
Los recursos geológicos abarcan la energía, las aguas subterráneas, los recursos minerales, los suelos, el espacio subterráneo y el patrimonio geológico. El espacio subterráneo es un recurso cada vez más valioso para la construcción de infraestructuras (aparcamientos, túneles), pero también para almacenar allí los desechos más peligrosos (desechos tóxicos, radiactivos, C02) por largos períodos de tiempo. El patrimonio geológico comprende los paisajes, los emplazamientos naturales de interés geológico y las construcciones realizadas a partir de materiales de origen geológico. Son precisamente estos materiales los que dan su aspecto característico a nuestros monumentos.
Como acaba de recordamos el seísmo de Sichuan en China, la Tierra es un planeta vivo cuya corteza esta hecha de placas que se mueven en un baile continuo, bajo e! efecto de las células de convección que remueven el manto. Los riesgos geológicos a veces son espectaculares cuando se materializan, pero la mayoría de las veces apenas se manifiestan. Todos ponen en peligro el patrimonio humano, algunos amenazan también la salud, e incluso las vidas humanas. Las erupciones volcánicas, los corrimientos de tierras y los seísmos son muy perceptibles, mientras que las emisiones de radón (origen de numerosos cánceres), la alternancia de los movimientos de expansión y contracción de los suelos ricos en arcilla, el desplome natural de las cavidades subterráneas, el exceso o el déficit de oligoelementos en las aguas subterráneas y los suelos apenas se perciben, siendo incluso invisibles sin los medios técnicos específicos para su observación.
TODO OCURRE BAJO NUESTROS PIES
La información geográfica geológica, el conocimiento y el saber pericial sobre geología, tienen aplicaciones en numerosos campos. Son indispensables para localizar, caracterizar y gestionar los recursos geológicos, para reducir los impactos de los riesgos geológicos, para comprender el futuro y la migración de los contaminantes en los suelos y las aguas subterráneas. Sus usuarios privados y públicos son muy diversos, ya que constituyen elementos determinantes para la toma de decisiones y la formulación de políticas, particularmente dentro del contexto ético del desarrollo sostenible.
Mientras que los sensores a bordo de los satélites permiten una observación rápida y armonizada de la atmósfera y de la superficie de la tierra, la geología sigue siendo casi inaccesible para la observación directa, con excepción de algunos afloramientos sobre el terreno y de las muestras de las perforaciones.
El geólogo, en función del objeto de estudio (conocimiento geológico general, búsqueda de agua, estudios de un emplazamiento de almacenamiento de CO2, vigilancia de un corrimiento de tierras, modelización de los movimientos de los contaminantes en una napa freática….) utiliza diversas técnicas entre una amplia gama de técnicas de observación disponibles, la mayoría indirectas.
Esta diversidad de herramientas y de escalas de observación (de lo "macro" a lo "nano") utilizadas en el transcurso de un mismo estudio, así como la capacidad de razonar en cuatro dimensiones (las tres dimensiones del espacio y la del tiempo) son propias de la observación geológica de la Tierra. El tiempo es una dimensión esencial puesto que los fenómenos geológicos son dinámicos. Para encontrar un yacimiento de minerales o de hidrocarburos con frecuencia hay que reconstituir el paisaje, el clima y las condiciones geológicas (posición de las placas, sedimentación, magmatismo, tectónica, etc.) tal y como eran hace cientos de millones de años, cuando se formaron los yacimientos, y luego se intenta comprender su evolución ulterior.
HACIA UNA INFRAESTRUCTURA GEOLÓGICA EUROPEA
EuroGeoSurveys es la Asociación de los Servicios Geológicos Europeos, que cuenta con 33 miembros nacionales y más de 10.000 personas. Uno de sus objetivos es promover la contribución de las geociencias a las actividades y programas de acción de la Unión Europea y velar por e! desarrollo de una infraestructura geológica europea.
Sus miembros son organismos públicos, que intentan conciliar, por un lado, la observación del subsuelo y la investigación aplicada, y por otro, las necesidades de la sociedad. Su tarea consiste en proporcionar información geográfica y conocimientos imparciales solicitados por sus usuarios, a escala a nacional o regional.
La investigación es un componente importante de su actividad. que responde a necesidades como: el desarrollo y la mejora de las técnicas de observación, prospección y modelización; el desarrollo del conocimiento geológico en cuatro dimensiones ...;el de los procesos geológicos; el desarrollo de la inoperabilidad de las informaciones geológicas entre países v entre las diferentes disciplinas de observación de la Tierra; la comprensión de la migración y del futuro de los contaminantes en las aguas subterráneas; el almacenamiento del CO2 en las formaciones geológicas y el aprovechamiento de la geotermia.
Esta investigación tiene una dimensión europea cada vez más importante. Hasta la fecha, los servicios geológicos europeos han contribuido en más de 150 proyectos del 5° Programa Marco y del 6PM de la Unión Europea, y se están iniciando nuevos programas dentro del 7P11 (1).
La integración de la geología en las políticas y las legislaciones europeas sigue siendo por ahora muy parcial pero va ganando terreno, teniendo en cuenta la creciente importancia de las cuestiones relacionadas con el acceso y la gestión de los recursos naturales, la reducción de los impactos de los riesgos naturales y el desarrollo de los sistemas de información geográfica paneuropeos.
Tanto la Comisión Europea como los Estados miembros tienen que hacer aún muchos esfuerzos para integrar el conocimiento geológico en la construcción europea y superar el obstáculo de la fragmentación de este conocimiento en los ámbitos nacionales y regionales. Para ello, Europa tendría que definir líneas directrices más claras a nivel comunitario, para ir más allá del enfoque actual basado en proyectos y desarrollar con los Estados miembros una verdadera capacidad geológica europea al servicio de la competitividad y del desarrollo sostenible.
Patrice Christmann
(1) Podrá descargar una base de datos de estos proyectos en inglés, en el siguiente enlace: www.eurogeosurvey.org/assets/files/research/EGS_Research-database-20.06.07.xls
Qué hay en la “caja de herramientas” de los geólogos….
. diversos sensores instalados en los satélites de observación de la Tierra.
. diversas tecnologías de geofísica aerotransportada
. tecnologías de geofísica de tierra, tales como la exploración sísmica, que permiten desarrollar auténticos modelos en tres dimensiones del subsuelo y de sus recursos, particularmente en hidrocarburos.
. observaciones sobre el terreno y las perforaciones
. geoquímica isotópica que, por ejemplo, permite obtener información precisa sobre la edad de las rocas y las condiciones de su génesis.
. estudio de fósiles de todos los tamaños, que permite datar los sedimentos, y el estudio de los sedimentos que permite la reconstitución de sus condiciones de depósito, de la paleogeografía de la cuenca sedimentaria y de su entorno.
. estudio de las inclusiones fluidas en algunos minerales proporciona información sobre las condiciones de génesis de las rocas y de los yacimientos minerales
. modelos matemáticos que, a partir de un número limitado de observaciones, permiten descubrir un proceso y prever algunas situaciones (corrimientos de tierras, variaciones de las reservas de una capa de agua, geometría y reservas de un yacimiento).
. tecnologías de análisis y de formación de imágenes (microscopio óptico, de barrido electrónico, microsonda, radiocristalografía, ……
www.eurogeosurveys.org
martes, 26 de enero de 2010
EL HOMBRE MINERAL
Dentro de las rocas, los minerales son los pilares de la tecnología y la economía. Para garantizar cierta independencia, Europa tiene que ampliar sus actividades de extracción, particularmente de minerales metálicos. Una prospección que requiere tecnologías punteras tanto como investigación.
FUENTE DE CIVILIZACIÓN
El hombre, desde siempre, ha explotado las propiedades de las rocas y los minerales. La edad de piedra, hace 2,5 millones de años, estuvo marcada por la creación de herramientas de sílex para la caza, después se utilizó la piedra para las casas y las prácticas religiosas. Siguió la edad del cobre, hacia e! 2500 A.C., en la que nació una artesanía secundaria y la explotación de los metales a partir de su forma nativa, por martilleo de las pepitas en frío o en caliente.
Con la edad de bronce apareció la metalurgia, técnica de extracción de los metales que emplea hornos a alta temperatura, para fundir cobre a 1.084ºC y obtener bronce, aleación a 90/10 de cobre y estaño. Y finalmente, la edad del hierro apareció hacia el año 1100 A.C. con la reducción de los óxidos de hiero a temperaturas superiores al punto de fusión del hierro. A igual peso, el acero ofrece armas y herramientas mucho más resistentes que el bronce. Las aleaciones de hierro y los objetos de acero han desempeñado un papel determinante en el desarrollo de las civilizaciones y las tecnologías humanas, y aún seguirá desempeñándolo durante mucho tiempo.
MINERALES POR TODAS PARTES
Hoy en día, los productos de la industria de los minerales se encuentran en todos los sectores de nuestras sociedades. Los microprocesadores de nuestros ordenadores están hechos de silicio, galio, germanio. No puede haber prospección de petróleo o túneles sin la bentonita, una arcilla que posibilita la perforación. El papel debe su blancura al talco y al caolín. Los dentífricos tienen caliza pulverizada. Los edificios están hechos de arena, grava y cemento.
Además de las fuentes de energía como los elementos radiactivos, existen tres categorías principales de minerales. Primero los metalíferos como la calcopirita (cobre), la hematita (hierro), la pentlandita (níquel) y la esfalerita (zinc). Algunos existen en estado puro, como el oro y la plata. Después vienen los minerales industriales, corno el talco, el silicio, la sal, los fosfatos, el grafito, la potasa, por citar tan sólo los más corrientes. Y finalmente, en el campo de la construcción, se encuentran la caliza (cemento, piedra de talla), la arena y la grava (terraplenado, hormigón), la arcilla (ladrillos), así como el granito, el mármol, la pizarra y el esquisto (piedra de talla). Todas las obras de ingeniería civil dependen de estos componentes agregados: alrededor de 3 mil millones de toneladas de arena, grava y de piedras trituradas satisfacen las necesidades de la construcción en Europa.
Numerosas industrias de productos finales (automóvil, aeronáutica, vidrio, cerámica, plástico, papel, los cosméticos….) dependen del sector de los minerales, que afecta a millones de empleos en Europa. Pero el crecimiento de la economía mundial y la llegada de nuevos países con una gran demanda intensifican la competencia para acceder a los recursos. China, entre otros, ha multiplicado sus importaciones de minerales y metales por un factor de 2 a 10 en esta última década, todo ello llevando a cabo políticas comerciales de restricción de las exportaciones con cuotas e impuestos.
Resultado: en estos últimos cuatro años, el precio de todos los minerales se ha disparado, en particular el del níquel, el cobre, el zinc y el mineral de hierro. Por ejemplo, un gramo de oro valía de media menos de nueve dólares en 2001, mientras que llegaba a valer unos 32 dólares en los primeros meses de 2008, lo que significa que su valor casi se ha cuadruplicado en siete años En cuanto al zinc, su precio ha aumentado en más del 300% entre 2004 Y 2007.
DEPENDENCIA EUROPEA
Esta demanda creciente pone en peligro el abastecimiento de la Unión, que consume aproximadamente el 25-30% de la producción mundial de metales, mientras que apenas extrae el 3%, la desaparición de las actividades mineras en numerosos países comunitarios fragiliza también las exportaciones europeas de tecnologías, equipos y servicios que se derivan de ellas, así como los conocimientos acumulados y su sector de investigación, huelga decir que las políticas industriales ) de investigación son determinantes para encontrar y mantener un equilibrio entre el consumo y la producción de los recursos minerales,
Como en los demás sectores, la industria mineral necesita la investigación y el desarrollo para seguir siendo competitiva, particularmente en materia de teledetección de recursos, metalogenia, geofísica, geoquímica, SIG (Sistemas de Información Geográfica) y de técnicas de mode!ización. "No hay que dormirse en los laureles, si bajáramos de nivel las consecuencias serían muy serias. Bruselas se está concienciando de ello y tiene previsto relanzar la investigación geológica, del tratamiento de los minerales, la metalurgia y la extracción", señala Pär Weihed, de la Universidad Tecnológica de Lulea (Suecia), responsable de la sección de exploración de la Plataforma Tecnológica europea de Recursos Minerales Sostenibles(1)
Destaca que: "Aunque los recursos estén distribuidos de forma desigual, el nivel actual de extracción de la Unión Europea es demasiado bajo. El potencial geológico existe en varias regiones que no explotan lo suficiente sus tierras por razones legislativas o ecológicas. Ahora bien, dependemos del 80 al 100% de las importaciones de cobalto y de los elementos del grupo del platino, níquel e hierro mientras que existen yacimientos europeos que contienen estos metales"
La extracción, poco rentable en los años ochenta y noventa, se tendría que replantear teniendo en cuenta la fulgurante subida de los precios. Pär Weihed prosigue: "Creo que nuestra cuota de mercado en la producción global podría pasar del 3 al 5-6%, lo que corresponde más con nuestro peso demográfico. La exploración moderna y la investigación geológica aumentarán la producción doméstica de todos los metales ferrosos y de base, así como de los metales preciosos".
NUEVAS TECNOLOGÍAS DE EXPLORACIÓN
En todo caso, ésta es la dirección mostrada por la Agenda Estratégica de la Plataforma Tecnológica, que tiene como prioridad las nuevas tecnologías de exploración que hagan posible la representación de los recursos en cuatro dimensiones. PROMlNE, un proyecto multidisciplinario europeo, va a optimizar los datos de evaluación de los minerales para aumentar las capacidades de inversión de la industria.
La nueva generación de información geológica estará almacenada en bases de datos de SIG en tres dimensiones. Los mapas geológicos actuales en dos dimensiones se harán redundantes en un futuro cercano. La representación geológica en 3D empezará por las regiones en las que exista ya suficiente información subterránea, como las provincias mineras históricas.
Seguidamente, PROMINE tendría que modelizar en cuatro dimensiones esas regiones, integrando datos como su historia geológica que incluyan los sistemas hidrotermales, las zonas metalíferas, las deformaciones tectónicas, la hidrogeología, la geoquímica, el magnetismo, la gravedad, los seísmos, el electromagnetismo. la conductividad eléctrica natural y la radiactividad natural. Esta modelización representará la evolución geológica de estas provincias hasta unos 5,000 metros de profundidad, en una duración de varios centenares de millones de años. Servirá de guía para descubrir nuevos yacimientos, profundos y escondidos. El proyecto de 30 millones de euros estará financiado en un 50% por el Séptimo Programa Marco de investigación.
Este tipo de representación geográfica existe ya con el nombre de CEM (Common Earth Models) en Australia o en Canadá, países que siempre han apoyado la investigación geológica. En Europa, la cobertura integral en cuatro dimensiones tan sólo se terminará dentro de cuatro a cinco años por razones logísticas.
Delphine d'Hoop
SU PESO EN MINERALES
¿Usted duda de la importancia de los recursos minerales en su vida? Pues bien, tome aproximadamente 730 toneladas de piedra, arena y grava, 30 toneladas de cemento, 15 toneladas de mineral de hierro, algo menos de sal, 9 toneladas de rocas fosfatadas, así como 9 toneladas de arcilla, 2,7 toneladas de bauxita (mineral de aluminio), 600 kilos de cobre, 420 kilos de plomo, 300 kilos de zinc y 50 kilos de oro. Añada unas 30 toneladas de minerales y metales diversos, y obtendrá el consumo estimado en minerales de un solo estadounidense a lo largo de toda su vida, es decir, 840 toneladas en total.
www.mii.org
www.promine.com
FUENTE DE CIVILIZACIÓN
El hombre, desde siempre, ha explotado las propiedades de las rocas y los minerales. La edad de piedra, hace 2,5 millones de años, estuvo marcada por la creación de herramientas de sílex para la caza, después se utilizó la piedra para las casas y las prácticas religiosas. Siguió la edad del cobre, hacia e! 2500 A.C., en la que nació una artesanía secundaria y la explotación de los metales a partir de su forma nativa, por martilleo de las pepitas en frío o en caliente.
Con la edad de bronce apareció la metalurgia, técnica de extracción de los metales que emplea hornos a alta temperatura, para fundir cobre a 1.084ºC y obtener bronce, aleación a 90/10 de cobre y estaño. Y finalmente, la edad del hierro apareció hacia el año 1100 A.C. con la reducción de los óxidos de hiero a temperaturas superiores al punto de fusión del hierro. A igual peso, el acero ofrece armas y herramientas mucho más resistentes que el bronce. Las aleaciones de hierro y los objetos de acero han desempeñado un papel determinante en el desarrollo de las civilizaciones y las tecnologías humanas, y aún seguirá desempeñándolo durante mucho tiempo.
MINERALES POR TODAS PARTES
Hoy en día, los productos de la industria de los minerales se encuentran en todos los sectores de nuestras sociedades. Los microprocesadores de nuestros ordenadores están hechos de silicio, galio, germanio. No puede haber prospección de petróleo o túneles sin la bentonita, una arcilla que posibilita la perforación. El papel debe su blancura al talco y al caolín. Los dentífricos tienen caliza pulverizada. Los edificios están hechos de arena, grava y cemento.
Además de las fuentes de energía como los elementos radiactivos, existen tres categorías principales de minerales. Primero los metalíferos como la calcopirita (cobre), la hematita (hierro), la pentlandita (níquel) y la esfalerita (zinc). Algunos existen en estado puro, como el oro y la plata. Después vienen los minerales industriales, corno el talco, el silicio, la sal, los fosfatos, el grafito, la potasa, por citar tan sólo los más corrientes. Y finalmente, en el campo de la construcción, se encuentran la caliza (cemento, piedra de talla), la arena y la grava (terraplenado, hormigón), la arcilla (ladrillos), así como el granito, el mármol, la pizarra y el esquisto (piedra de talla). Todas las obras de ingeniería civil dependen de estos componentes agregados: alrededor de 3 mil millones de toneladas de arena, grava y de piedras trituradas satisfacen las necesidades de la construcción en Europa.
Numerosas industrias de productos finales (automóvil, aeronáutica, vidrio, cerámica, plástico, papel, los cosméticos….) dependen del sector de los minerales, que afecta a millones de empleos en Europa. Pero el crecimiento de la economía mundial y la llegada de nuevos países con una gran demanda intensifican la competencia para acceder a los recursos. China, entre otros, ha multiplicado sus importaciones de minerales y metales por un factor de 2 a 10 en esta última década, todo ello llevando a cabo políticas comerciales de restricción de las exportaciones con cuotas e impuestos.
Resultado: en estos últimos cuatro años, el precio de todos los minerales se ha disparado, en particular el del níquel, el cobre, el zinc y el mineral de hierro. Por ejemplo, un gramo de oro valía de media menos de nueve dólares en 2001, mientras que llegaba a valer unos 32 dólares en los primeros meses de 2008, lo que significa que su valor casi se ha cuadruplicado en siete años En cuanto al zinc, su precio ha aumentado en más del 300% entre 2004 Y 2007.
DEPENDENCIA EUROPEA
Esta demanda creciente pone en peligro el abastecimiento de la Unión, que consume aproximadamente el 25-30% de la producción mundial de metales, mientras que apenas extrae el 3%, la desaparición de las actividades mineras en numerosos países comunitarios fragiliza también las exportaciones europeas de tecnologías, equipos y servicios que se derivan de ellas, así como los conocimientos acumulados y su sector de investigación, huelga decir que las políticas industriales ) de investigación son determinantes para encontrar y mantener un equilibrio entre el consumo y la producción de los recursos minerales,
Como en los demás sectores, la industria mineral necesita la investigación y el desarrollo para seguir siendo competitiva, particularmente en materia de teledetección de recursos, metalogenia, geofísica, geoquímica, SIG (Sistemas de Información Geográfica) y de técnicas de mode!ización. "No hay que dormirse en los laureles, si bajáramos de nivel las consecuencias serían muy serias. Bruselas se está concienciando de ello y tiene previsto relanzar la investigación geológica, del tratamiento de los minerales, la metalurgia y la extracción", señala Pär Weihed, de la Universidad Tecnológica de Lulea (Suecia), responsable de la sección de exploración de la Plataforma Tecnológica europea de Recursos Minerales Sostenibles(1)
Destaca que: "Aunque los recursos estén distribuidos de forma desigual, el nivel actual de extracción de la Unión Europea es demasiado bajo. El potencial geológico existe en varias regiones que no explotan lo suficiente sus tierras por razones legislativas o ecológicas. Ahora bien, dependemos del 80 al 100% de las importaciones de cobalto y de los elementos del grupo del platino, níquel e hierro mientras que existen yacimientos europeos que contienen estos metales"
La extracción, poco rentable en los años ochenta y noventa, se tendría que replantear teniendo en cuenta la fulgurante subida de los precios. Pär Weihed prosigue: "Creo que nuestra cuota de mercado en la producción global podría pasar del 3 al 5-6%, lo que corresponde más con nuestro peso demográfico. La exploración moderna y la investigación geológica aumentarán la producción doméstica de todos los metales ferrosos y de base, así como de los metales preciosos".
NUEVAS TECNOLOGÍAS DE EXPLORACIÓN
En todo caso, ésta es la dirección mostrada por la Agenda Estratégica de la Plataforma Tecnológica, que tiene como prioridad las nuevas tecnologías de exploración que hagan posible la representación de los recursos en cuatro dimensiones. PROMlNE, un proyecto multidisciplinario europeo, va a optimizar los datos de evaluación de los minerales para aumentar las capacidades de inversión de la industria.
La nueva generación de información geológica estará almacenada en bases de datos de SIG en tres dimensiones. Los mapas geológicos actuales en dos dimensiones se harán redundantes en un futuro cercano. La representación geológica en 3D empezará por las regiones en las que exista ya suficiente información subterránea, como las provincias mineras históricas.
Seguidamente, PROMINE tendría que modelizar en cuatro dimensiones esas regiones, integrando datos como su historia geológica que incluyan los sistemas hidrotermales, las zonas metalíferas, las deformaciones tectónicas, la hidrogeología, la geoquímica, el magnetismo, la gravedad, los seísmos, el electromagnetismo. la conductividad eléctrica natural y la radiactividad natural. Esta modelización representará la evolución geológica de estas provincias hasta unos 5,000 metros de profundidad, en una duración de varios centenares de millones de años. Servirá de guía para descubrir nuevos yacimientos, profundos y escondidos. El proyecto de 30 millones de euros estará financiado en un 50% por el Séptimo Programa Marco de investigación.
Este tipo de representación geográfica existe ya con el nombre de CEM (Common Earth Models) en Australia o en Canadá, países que siempre han apoyado la investigación geológica. En Europa, la cobertura integral en cuatro dimensiones tan sólo se terminará dentro de cuatro a cinco años por razones logísticas.
Delphine d'Hoop
SU PESO EN MINERALES
¿Usted duda de la importancia de los recursos minerales en su vida? Pues bien, tome aproximadamente 730 toneladas de piedra, arena y grava, 30 toneladas de cemento, 15 toneladas de mineral de hierro, algo menos de sal, 9 toneladas de rocas fosfatadas, así como 9 toneladas de arcilla, 2,7 toneladas de bauxita (mineral de aluminio), 600 kilos de cobre, 420 kilos de plomo, 300 kilos de zinc y 50 kilos de oro. Añada unas 30 toneladas de minerales y metales diversos, y obtendrá el consumo estimado en minerales de un solo estadounidense a lo largo de toda su vida, es decir, 840 toneladas en total.
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