Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales-Universidad Nacional de Río Cuarto
Con científicos de Suiza, Islandia, Japón e Italia está en búsqueda de una nueva teoría. Compararán regiones volcánicas de distintas partes del planeta. Este joven investigador que vive en Las Higueras hará un doctorado en la ETH Zurich, una de las universidades líderes del mundo. Aportará muestras de la Sierra del Valle Fértil -San Juan-, lugar único que preserva rocas de la corteza terrestre que se formaron a gran profundidad y ahora están expuestas en la superficie
Un equipo de científicos de diferentes lugares del mundo procura explicar cómo funcionan los sistemas volcánicos desde la base de la corteza hasta la superficie terrestre. De ello, poco se conoce hasta ahora, por lo que se espera que los resultados den lugar a una nueva teoría.
Uno de los cinco investigadores del mundo que fueron elegidos para conformar este grupo es Emanuel Giovanini (26), geólogo, egresado de la Universidad Nacional de Río Cuarto, que acaba de realizar una maestría en la Universidad de Baylor -Estados Unidos-.
El proyecto se llevará a cabo en provincias volcánicas activas y antiguas de distintos sectores del mundo, como Argentina, Islandia, Suiza, Grecia, Japón y Estados Unidos. Incluye una combinación de trabajo de campo, análisis geoquímicos y petrológicos de muestras naturales y posiblemente experimentales, además de modelos numéricos, para descifrar los procesos dominantes que ocurren en esos lugares.
¿Cómo se originan y evolucionan los sistemas volcánicos? Es la pregunta que desvela al joven que vive en Las Higueras, quien ahora viaja a Europa para enlistarse en la ETH Zúrich, allí donde se formó el mismísimo Albert Einstein.
Una quimera que comienza. Con las expectativas a flor de piel, este trotamundos apasionado por los volcanes explicó la necesidad de comprender la composición y la estructura interna de la Tierra y los procesos a través de los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.
Estudia antiguos volcanes que estuvieron activos hace millones de años en el oeste de Argentina, puntualmente en la sierra del Valle Fértil, San Juan, para contribuir a la generación de un nuevo modelo que pueda explicar cómo funcionan los sistemas volcánicos. De allí recogerá muestras que luego analizará en Suiza; es un sitio único, puesto que preserva rocas de la corteza terrestre que se formaron a gran profundidad y ahora están expuestas en la superficie. Similares características hay en el norte de Afganistán, en Kohistan, territorio al que los científicos no pueden acceder desde hace 20 años a causa de la ocupación del movimiento integrista musulmán de los talibanes, considerado un grupo terrorista.
El trabajo incluye un muestreo desde la cima hasta la base de los viejos volcanes. Este método directo permite el acceso a rocas de hasta 50 metros de profundidad, lo cual genera un cúmulo de información que los actuales métodos indirectos de la geofísica no aportan. Luego, los datos serán comparados con los de volcanes actuales.
Cuatro años entre Zúrich y San Juan
Es uno de los cinco investigadores seleccionados para realizar el doctorado en la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich. Emanuel Giovanini soñaba con ser científico y conocer el mundo cuando era pequeño. En esa búsqueda, se hizo geólogo y una fulgurante carrera lo lleva ahora a una de las universidades líderes del mundo.
Allí se adentrará en novedosos datos que encierran esas grietas de la corteza terrestre cargadas de historia. Así, busca conocer cómo funcionan los volcanes activos. El fin último es apuntalar la anticipación, prevención y atenuación de daños en las comunidades que viven cerca de los centros volcánicos.
“Voy a estar estudiando la conexión entre los procesos volcánicos –superficiales- y plutónicos -internos de la corteza terrestre-. Haré un trabajo de campo en la Sierra del Valle Fértil, San Juan, un lugar único, en el que se preservan los restos de un antiguo sistema volcánico, de 460 millones de años; desde la corteza inferior -50 km- a la corteza superior -15 km-”, explicó Giovanini, dejando entrever que está en ebullición su pasión científica por la montaña y las claras demostraciones de esa poderosa fuerza natural a lo largo de miles de millones de años y, con ello, la composición y la estructura interna de la Tierra y los procesos a través de los cuales fue evolucionando.
El grupo de investigación liderado por el doctor Juan Otamendi -del Instituto de Ciencias de la Tierra, Biodiversidad y Ambiente (ICBIA, Conicet -UNRC)- viene estudiando desde hace algunos años este sector. “La idea es continuar con este proyecto, pero comparando esta sección de la corteza única en el mundo con otro sector muy bien estudiado en los Alpes. Se tratará de generar un nuevo modelo que pueda explicar cómo funcionan los sistemas volcánicos desde la base de la corteza hasta la superficie”, indicó el investigador.
La Escuela Politécnica Federal de Zúrich es una universidad pública pionera en investigaciones en Europa y en todo el mundo. Su campus está en la ciudad suiza de Zúrich, donde se la conoce simplemente como la ETH. Su renombre se debe a los muchos científicos que han pasado por sus aulas y laboratorios, de los cuales contabiliza veintiún premios Nobel en sus más de ciento cincuenta años de existencia; entre los más famosos está Albert Einstein.
Emanuel Giovanini logró una de las becas para alumnos del doctorado sobre el estudio de la dinámica de los sistemas magmáticos transcrustales. Las investigaciones del Departamento de Ciencias de la Tierra (D-ERDW) de ETH Zurich apuntan a lograr una comprensión profunda de los dominios del planeta, desde el interior de la Tierra hasta los continentes, los océanos, la biosfera y la atmósfera. Cuentan con instalaciones de última generación y grandes grupos científicos. Los proyectos de doctorado, financiados por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia, son coordinados por el profesor Olivier Bachmann, cuyo grupo trabaja en colaboración con estudiosos de, entre otros lugares, Suiza, Estados Unidos, Japón, países de América del Sur, Grecia e Islandia.
Giovanini acaba de desarrollar una nueva técnica analítica, denominada termobarometría elástica, que utiliza las propiedades flexibles de los minerales para calcular las condiciones de temperatura y presión a las que se formaron las rocas. Lo hizo en el marco de la maestría que finalizó recientemente en la Universidad de Baylor -Texas-. En ese proyecto también trabajó con rocas del Valle Fértil, las cuales previamente habían sido estudiadas con otras metodologías convencionales. El joven investigador pudo demostrar la eficacia de la nueva técnica, como así también sus limitaciones.
– ¿En qué consiste esta investigación internacional para la que ha sido seleccionado?
– El proyecto tiene como objetivo estudiar sistemas magmáticos transcorticales – procesos de la fundición y cristalización de rocas y minerales en la naturaleza-. Principalmente, comprender cuáles son los procesos magmáticos involucrados en la construcción, desarrollo y evolución de distintos sistemas volcánicos. Y, especialmente, la vinculación entre los procesos plutónicos, que ocurren en la profundidad de la corteza, y los procesos volcánicos, que ocurren en la superficie terrestre.
– ¿Estudiarán en paralelo regiones volcánicas de distintas partes del mundo?
– El proyecto se llevará a cabo en provincias volcánicas activas y antiguas en distintos sectores del mundo como Argentina, Islandia, Suiza, Grecia, Japón y Estados Unidos. Yo voy a estudiar procesos magmáticos preservados en rocas Paleozoicas -490 – 460 millones de años- que se encuentran en el noroeste de Argentina, principalmente en la provincia de San Juan.
– ¿Trabajará desde Argentina, mientras otros científicos lo harán desde otros lugares?
– Este proyecto involucra a varios investigadores que trabajan en distintas provincias volcánicas alrededor del mundo. En mi caso, estudiaré rocas Paleozoicas del arco Famatiniano, que se extienden desde el sur de La Pampa hasta el límite con Bolivia en el noroeste de Argentina. Principalmente, trabajaré en Sierra de Valle Fértil, que preserva rocas de origen magmático que se formaron a una profundidad de entre 15 y 50 kilómetros. Para entender los principales mecanismos de formación de estas rocas, compararé esta sección con un sector ubicado en los Alpes italianos/suizos, denominada la zona de Ivrea. Ambas secciones tienen gran relevancia mundial, ya que son los únicos lugares donde se exponen secciones completas desde la corteza inferior a la corteza superior en superficie.
– ¿Es algo novedoso para la comunidad científica?
– Se busca comprender los procesos químicos y físicos involucrados en la formación y evolución de sistemas volcánicos. Principalmente, establecer una conexión más sólida entre los procesos magmáticos y plutónicos en diferentes tipos de sistemas volcánicos. Históricamente, la comunidad científica ha abordado estos procesos de manera aislada, lo que ha generado una fragmentación en el conocimiento. Este proyecto propone integrar todos estos componentes, abordando la formación de sistemas volcánicos desde una perspectiva multidimensional e interconectada.
– ¿Por qué resulta necesario conocer más acerca de cómo se originan y evolucionan los sistemas volcánicos?
– Es fundamental profundizar en el conocimiento sobre el desarrollo y evolución de sistemas volcánicos por varias razones. En primer lugar, las erupciones volcánicas representan uno de los desastres naturales más devastadores para la sociedad. Comprender su origen y comportamiento permite tomar mejores medidas de prevención y mitigación de riesgos ante eventuales erupciones volcánicas. En segundo lugar, los sistemas volcánicos brindan información valiosa sobre la formación de diferentes minerales y rocas que utilizamos en nuestra vida diaria. También pueden ser grandes fuentes de energía, como la geotérmica. Además, nos permiten entender mejor la evolución de nuestro planeta y, por lo tanto, comprender el origen y la formación de otros cuerpos celestes.
– ¿Qué enfoque tiene el estudio que va a realizar en el marco de su doctorado?
– Está centrado en entender de manera cualitativa y cuantitativa los procesos químicos y físicos involucrados en la extracción de magmas desde la corteza inferior a la corteza superior en Valle Fértil y la zona de Ivrea. Primero se recolectarán muestras para crear una gran base de datos, y después se generarán modelos numéricos que permitan descifrar los procesos dominantes en estas secciones.
– ¿Por qué reviste importancia la zona de San Juan donde va a hacer el trabajo de campo?
– La Sierra del Valle Fértil en San Juan es uno de los pocos lugares en el mundo donde se preservan rocas de la corteza terrestre que se formaron a gran profundidad y ahora están expuestas en superficie. Esta sección preserva una secuencia continua de rocas que van desde el límite la corteza inferior-manto hasta la corteza superior. Estas rocas se formaron hace aproximadamente 470 millones de años en el contexto de un arco magmático asociado a una zona de subducción. Este arco, denominado arco Famatiniano, se extendió a lo largo del margen occidental del continente sudamericano, formando sistemas volcánicos similares a los actuales Andes.
Alrededor del mundo hay unas pocas secciones de este estilo que preservan características del interior de un sistema volcánico. Algunas de estas áreas, no tienen buena preservación o no están continuas, mientras que otras se encuentran en regiones de difícil acceso debido a conflictos bélicos u otros factores. Por lo que, la Sierra del Valle Fértil ofrece una oportunidad única para enriquecer nuestro entendimiento en relación a estas secciones geológicas y sus procesos asociados.
– ¿Influyeron la cercanía física y sus estudios en relación con San Juan para que fuera uno de los cinco elegidos para este doctorado?
– Sí, haber realizado proyectos de investigación en este sector de Argentina tuvo una gran influencia para ser seleccionado. Durante mis estudios de licenciatura y maestría trabajé en proyectos en Valle Fértil que me permiten hoy tener un gran conocimiento de la geología de la región.
– ¿Qué información es la que buscan?
– El proyecto de investigación constará de dos partes. Una es la recolección de muestras de roca de manera sistemática y detallada a lo largo de transectas a través de la Sierra del Valle Fértil. Estas muestras serán procesadas y analizadas con la utilización de diferentes métodos analíticos, para construir una base de datos. Y la otra, se centra en el modelado numérico de los datos químicos y físicos, para entender los principales mecanismos en la formación de estas secciones corticales.
– ¿Qué métodos analíticos utilizan?
– Las rocas serán analizadas utilizando métodos petrográficos, geoquímicos, geocronológicos e isotópicos. A partir de los resultados obtenidos a través de estas técnicas, se procederá a desarrollar modelos numéricos con el propósito de establecer un patrón integral para ambas secciones.
– ¿En qué idioma se va a comunicar en Suiza?
– Todos los estudios de posgrados que se dictan en el ETH Zúrich son en inglés. Así que, principalmente, me comunicaré en ese idioma, aunque algunos colegas hablan español. De igual manera, estoy aprendiendo alemán para tener una mejor experiencia, puesto que voy a vivir en la parte alemana de Suiza.
– ¿Cuánto tiempo va a estar en Suiza, antes de regresar para hacer el trabajo de campo en San Juan?
– Regreso a fines de noviembre para realizar la primera campaña de campo que durará dos semanas. Luego, vuelvo a Suiza, para comenzar con el procesamiento de los datos y el análisis de muestras. El doctorado tiene una duración de cuatro años. La mayor parte del tiempo estaré en Zurich. Solamente se harán campañas de campo a San Juan una vez al año, las cuales tienen algunas semanas de duración.
– ¿En San Juan va trabajar con gente de la UNRC?
– Este proyecto contará con colaboración del grupo de Petrología, Geoquímica y Tectono-Estratigrafía del Departamento de Geología, liderado por el doctor Juan Otamendi.
– ¿Pudo estar en Islandia, país con más de 130 volcanes?, una experiencia importante!
– Haber viajado a Islandia fue una experiencia única. Este viaje se hizo en el marco de un proyecto de investigación que busca utilizar drones para estudiar distintos tipos de erupciones, tanto coladas de lavas, como columnas eruptivas. En este caso, viajamos a Islandia durante la erupción del volcán Fagradalsfjall, en agosto del 2022, donde recolectamos imágenes y muestras de rocas, horas después del cese de la erupción volcánica. Esta experiencia fue muy importante para mí, ya que era la primera vez que veía un volcán en erupción, después de varios años estudiando sistemas volcánicos extintos.
Fuente: UNRCiencia
