Cueva

Una cueva o caverna es un vacío natural en el suelo, específicamente un espacio lo suficientemente grande para que entre un humano. Las cuevas a menudo se forman por la meteorización de la roca y, a menudo, se extienden a gran profundidad bajo tierra. La palabra cueva puede referirse a aberturas más pequeñas, como cuevas marinas, abrigos rocosos y grutas, y se denominan cuevas endógenas. Las cuevas que son más profundas que el ancho de su abertura se llaman exógenas.

La espeleología es la ciencia de la exploración y el estudio de todos los aspectos de las cuevas y su entorno. Visitar o explorar cuevas con fines recreativos puede denominarse espeleología, espeleología o espeleología.

Tipos de formacion

La formación y desarrollo de cuevas se conoce como espeleogénesis ; puede ocurrir en el transcurso de millones de años. Las cuevas pueden variar ampliamente en tamaño y están formadas por varios procesos geológicos. Estos pueden involucrar una combinación de procesos químicos, erosión por agua, fuerzas tectónicas, microorganismos, presión e influencias atmosféricas. Las técnicas de datación isotópica se pueden aplicar a los sedimentos de las cuevas para determinar la escala de tiempo de los eventos geológicos que formaron y dieron forma a las cuevas actuales.

Se estima que una cueva no puede estar a más de 3000 metros (9800 pies) verticalmente debajo de la superficie debido a la presión de las rocas que la recubren. Sin embargo, esto no impone una profundidad máxima para una cueva que se mide desde su entrada más alta hasta su punto más bajo, ya que la cantidad de roca sobre el punto más bajo depende de la topografía del paisaje sobre ella. Para las cuevas kársticas la profundidad máxima se determina en base al límite inferior de los procesos de formación kárstica, coincidiendo con la base de las rocas carbonatadas solubles. La mayoría de las cuevas se forman en piedra caliza por disolución.

Las cuevas también se pueden clasificar de varias otras maneras, incluido un contraste entre activo y relicto: las cuevas activas tienen agua que fluye a través de ellas; las cuevas relictas no lo hacen, aunque el agua puede quedar retenida en ellas. Los tipos de cuevas activas incluyen cuevas de entrada ("en las que se hunde una corriente"), cuevas de salida ("de las que emerge una corriente") y cuevas de paso ("atravesadas por una corriente").

Solucionario

Las cuevas de solución o cuevas kársticas son las cuevas que ocurren con mayor frecuencia. Tales cuevas se forman en roca soluble; la mayoría se encuentran en la piedra caliza, pero también pueden formarse en otras rocas, como la tiza, la dolomita, el mármol, la sal y el yeso. La roca se disuelve por el ácido natural en el agua subterránea que se filtra a través de planos de lecho, fallas, juntas y características comparables. Con el tiempo, las grietas se agrandan para convertirse en cuevas y sistemas de cuevas.

Las cuevas de solución más grandes y abundantes se encuentran en piedra caliza. La piedra caliza se disuelve bajo la acción del agua de lluvia y aguas subterráneas cargadas con H ₂ CO ₃ (ácido carbónico) y ácidos orgánicos naturales. El proceso de disolución produce una forma de relieve distintiva conocida como karst, caracterizada por sumideros y drenaje subterráneo. Las cuevas de piedra caliza a menudo están adornadas con formaciones de carbonato de calcio producidas por precipitaciones lentas. Estos incluyen coladas, estalactitas, estalagmitas, helictitas, popotes de soda y columnas. Estos depósitos minerales secundarios en cuevas se denominan espeleotemas.

Se inundarán las partes de una cueva disolutiva que se encuentran por debajo del nivel freático o del nivel local de las aguas subterráneas.

Ahora se cree que la cueva de Lechuguilla en Nuevo México y la cercana caverna de Carlsbad son ejemplos de otro tipo de cueva de solución. Fueron formados por gas H ₂ S (sulfuro de hidrógeno) que sube desde abajo, donde los depósitos de petróleo emiten humos sulfurosos. Este gas se mezcla con el agua subterránea y forma H ₂ SO ₄ (ácido sulfúrico). Luego, el ácido disuelve la piedra caliza desde abajo, en lugar de desde arriba, por el agua ácida que se filtra desde la superficie.

Primario

Las cuevas formadas al mismo tiempo que la roca circundante se llaman cuevas primarias.

Los tubos de lava se forman a través de la actividad volcánica y son las cuevas primarias más comunes. A medida que la lava fluye cuesta abajo, su superficie se enfría y solidifica. La lava líquida caliente continúa fluyendo debajo de esa corteza, y si la mayor parte sale, queda un tubo hueco. Estas cuevas se pueden encontrar en las Islas Canarias, Jeju-do, las llanuras basálticas del este de Idaho y en otros lugares. La cueva Kazumura, cerca de Hilo, Hawái, es un tubo de lava notablemente largo y profundo; tiene 65,6 km de largo (40,8 millas).

Las cuevas de lava incluyen, entre otros, tubos de lava. Otras cuevas formadas por la actividad volcánica incluyen grietas, moldes de lava, conductos verticales abiertos, inflacionarios, ampollas, entre otros.

Mar o litoral

Las cuevas marinas se encuentran a lo largo de las costas de todo el mundo. Un caso especial son las cuevas litorales, que se forman por la acción de las olas en las zonas de debilidad de los acantilados marinos. A menudo, estas debilidades son fallas, pero también pueden ser diques o contactos de planos de lecho. Algunas cuevas excavadas por las olas ahora están sobre el nivel del mar debido a un levantamiento posterior. En otros lugares, en lugares como la bahía de Phang Nga en Tailandia, las cuevas de solución han sido inundadas por el mar y ahora están sujetas a la erosión del litoral. Las cuevas marinas tienen generalmente alrededor de 5 a 50 metros (16 a 164 pies) de largo, pero pueden superar los 300 metros (980 pies).

Corracional o erosional

Las cuevas corrosivas o erosionales son aquellas que se forman enteramente por erosión por corrientes de agua que transportan rocas y otros sedimentos. Estos pueden formarse en cualquier tipo de roca, incluidas las rocas duras como el granito. Generalmente debe existir alguna zona de debilidad para guiar el agua, como una falla o junta. Un subtipo de cueva erosiva es la cueva eólica o eólica, tallada por sedimentos transportados por el viento. Muchas cuevas formadas inicialmente por procesos de solución a menudo pasan por una fase posterior de ampliación por erosión o vadosa donde las corrientes o ríos activos pasan a través de ellas.

Glaciar

Las cuevas de los glaciares se forman por el derretimiento del hielo y el agua que fluye dentro y debajo de los glaciares. Las cavidades están influenciadas por el flujo muy lento del hielo, que tiende a colapsar las cuevas nuevamente. Las cuevas de los glaciares a veces se identifican erróneamente como "cuevas de hielo", aunque este último término se reserva correctamente para las cuevas de lecho rocoso que contienen formaciones de hielo durante todo el año.

Fractura

Las cuevas de fractura se forman cuando las capas de minerales más solubles, como el yeso, se disuelven entre las capas de roca menos soluble. Estas rocas se fracturan y colapsan en bloques de piedra.

Astrágalo

Las cuevas de talus están formadas por las aberturas entre grandes rocas que han caído en un montón aleatorio, a menudo en la base de los acantilados. Estos depósitos inestables se denominan talud o pedregal, y pueden estar sujetos a frecuentes desprendimientos de rocas y deslizamientos de tierra.

Anquialino

Las cuevas anquialinas son cuevas, generalmente costeras, que contienen una mezcla de agua dulce y agua salada (generalmente agua de mar). Ocurren en muchas partes del mundo y, a menudo, contienen fauna altamente especializada y endémica.

Patrones físicos

• Las cuevas de ramas se asemejan a patrones de corrientes dendríticas superficiales; están formados por pasajes que se unen aguas abajo como afluentes. Las cuevas ramificadas son los patrones de cuevas más comunes y se forman cerca de sumideros donde se produce la recarga de agua subterránea. Cada paso o rama es alimentado por una fuente de recarga separada y converge en otras ramas de orden superior aguas abajo.
• Las cuevas de red angular se forman a partir de fisuras intersecantes de roca carbonatada que han tenido fracturas ensanchadas por la erosión química. Estas fracturas forman pasajes altos, angostos y rectos que persisten en bucles cerrados generalizados.
• Las cuevas anastomóticas se asemejan en gran medida a corrientes trenzadas superficiales con sus pasajes que se separan y luego se encuentran más abajo en el drenaje. Por lo general, se forman a lo largo de un lecho o estructura, y rara vez se cruzan con los lechos superiores o inferiores.
• Las cuevas de esponja se forman cuando las cavidades de solución se unen mediante la mezcla de agua químicamente diversa. Las cavidades forman un patrón tridimensional y aleatorio, parecido a una esponja.
• Las cuevas ramiformes se forman como grandes salas, galerías y pasajes irregulares. Estas habitaciones tridimensionales aleatorias se forman a partir de un nivel freático ascendente que erosiona la roca carbonatada con agua enriquecida con sulfuro de hidrógeno.
• Las cuevas de pozo (cuevas verticales, baches o simplemente "pozos") consisten en un pozo vertical en lugar de un pasaje de cueva horizontal. Pueden o no estar asociados con uno de los patrones estructurales anteriores.

Distribución geográfica

Las cuevas se encuentran en todo el mundo, aunque la distribución del sistema de cuevas documentado está muy sesgada hacia aquellos países donde la espeleología ha sido popular durante muchos años (como Francia, Italia, Australia, Reino Unido, Estados Unidos, etc.). Como resultado, las cuevas exploradas se encuentran ampliamente en Europa, Asia, América del Norte y Oceanía, pero son escasas en América del Sur, África y la Antártida.

Esta es una generalización aproximada, ya que grandes extensiones de América del Norte y Asia no contienen cuevas documentadas, mientras que áreas como los bosques caducifolios secos de Madagascar y partes de Brasil contienen muchas cuevas documentadas. A medida que los espeleólogos investigan las extensiones de lecho rocoso soluble del mundo, es probable que cambie la distribución de las cuevas documentadas. Por ejemplo, China, a pesar de contener alrededor de la mitad de la piedra caliza expuesta del mundo, más de 1.000.000 de kilómetros cuadrados (390.000 millas cuadradas), tiene relativamente pocas cuevas documentadas.

Récords y superlativos

• El sistema de cuevas con la mayor longitud total de paso estudiado es Mammoth Cave en Kentucky, EE. UU., con 652 km (405 millas).
• La cueva submarina más larga inspeccionada, y la segunda más larga en general, es Sistema Sac Actun en Yucatán, México, con 335 km (208 millas).
• La cueva más profunda conocida, medida desde su entrada más alta hasta su punto más bajo, es la cueva Veryovkina en Abjasia, Georgia, con una profundidad de 2204 m (7231 pies). Esta fue la primera cueva que se exploró a una profundidad de más de 2 km (1,2 millas). (La primera cueva en descender por debajo de 1 km (0,62 millas) fue Gouffre Berger en Francia). Las cuevas de Sarma e Illyuzia-Mezhonnogo-Snezhnaya en Georgia (1830 mo 6000 pies y 1753 mo 5751 pies respectivamente) son las segunda y tercera cuevas más profundas actuales. El más profundo fuera de Georgia es Lamprechtsofen Vogelschacht Weg Schacht en Austria, que tiene 1623 m (5325 pies) de profundidad.
• El pozo vertical más profundo en una cueva es de 603 m (1978 pies) en la cueva Vrtoglavica en Eslovenia. El segundo más profundo es Ghar-e-Ghala a 562 m (1844 pies) en el macizo de Parau cerca de Kermanshah en Irán.
• La cueva submarina más profunda con fondo de un vehículo submarino operado por control remoto a 404 metros (1325 pies) es el Abismo de Hranice en la República Checa.
• La sala más grande que se conoce es la Cámara de Sarawak, en el Parque Nacional Gunung Mulu (Miri, Sarawak, Borneo, Malasia), una cámara inclinada cubierta de rocas con un área de aproximadamente 700 por 400 m (2297 por 1312 pies) y una altura de 80 m (260 pies). Se cree que el cercano Clearwater Cave System es la cueva más grande del mundo por volumen, con un volumen calculado de 3.800.000 m (130.000.000 pies cúbicos). La sala más grande de una cueva de espectáculos es la salle de La Verna en los Pirineos franceses.
• El pasaje más grande jamás descubierto se encuentra en la cueva Son Doong en el Parque Nacional Phong Nha-Kẻ Bàng en la provincia de Quảng Bình, Vietnam. Tiene 4,6 km (2,9 millas) de largo, 80 m (260 pies) de alto y ancho en la mayor parte de su longitud, pero más de 140 m (460 pies) de alto y ancho en parte de su longitud.

Cinco encuestados más largos

1. Cueva Mammoth, Kentucky, EE. UU.
2. Sistema Sac Actun/Sistema Dos Ojos, México
3. Jewel Cave, Dakota del Sur, EE. UU.
4. Sistema Ox Bel Ha, México
5. Cueva Optymistychna, Ucrania

Ecología

Los animales que habitan en cuevas a menudo se clasifican como troglobites (especies limitadas a las cuevas), troglófilos (especies que pueden vivir toda su vida en cuevas, pero también se encuentran en otros entornos), trogloxenos (especies que usan cuevas, pero no pueden completar su ciclo de vida por completo). en cuevas) y accidentales (animales que no pertenecen a ninguna de las categorías anteriores). Algunos autores usan terminología separada para las formas acuáticas (por ejemplo, stygobites, stygophiles y stygoxenes).

De estos animales, los troglobites son quizás los organismos más inusuales. Las especies troglobias a menudo muestran una serie de características, denominadas troglomórficas, asociadas con su adaptación a la vida subterránea. Estas características pueden incluir una pérdida de pigmento (que a menudo resulta en una coloración pálida o blanca), una pérdida de los ojos (o al menos de la funcionalidad óptica), un alargamiento de los apéndices y una mejora de otros sentidos (como la capacidad de sentir vibraciones en el agua). Los troglobites acuáticos (o stygobites), como el camarón de las cavernas de Alabama, en peligro de extinción, viven en cuerpos de agua que se encuentran en las cuevas y obtienen nutrientes de los detritos arrastrados a sus cuevas y de las heces de los murciélagos y otros habitantes de las cuevas. Otros troglobites acuáticos incluyen peces de cueva y salamandras de cueva como el olm y la salamandra ciega de Texas.

Los insectos de las cavernas como Oligaphorura (anteriormente Archaphorura) schoetti son troglófilos y alcanzan los 1,7 milímetros (0,067 pulgadas) de largo. Tienen una amplia distribución y se han estudiado bastante ampliamente. La mayoría de los especímenes son hembras, pero se recolectó un espécimen macho de St Cuthberts Swallet en 1969.

Los murciélagos, como el murciélago gris y el murciélago mexicano de cola libre, son trogloxenos y a menudo se encuentran en cuevas; se alimentan fuera de las cuevas. Algunas especies de grillos de cueva se clasifican como trogloxenos, porque se posan en cuevas durante el día y se alimentan en la superficie durante la noche.

Debido a la fragilidad de los ecosistemas de las cuevas y al hecho de que las regiones de las cuevas tienden a estar aisladas unas de otras, las cuevas albergan una serie de especies en peligro de extinción, como la araña de las cuevas Tooth, la araña trampa liphistius y el murciélago gris.

Las cuevas son visitadas por muchos animales que viven en la superficie, incluidos los humanos. Estas suelen ser incursiones de duración relativamente corta, debido a la falta de luz y sustento.

Las entradas de las cuevas suelen tener flora típica. Por ejemplo, en los Estados Unidos templados del este, las entradas de las cuevas están pobladas con mayor frecuencia (ya menudo densamente) por el helecho bulbillo, Cystopteris bulbifera.

Importancia arqueológica y cultural

A lo largo de la historia, los pueblos primitivos han hecho uso de las cuevas. Los primeros fósiles humanos encontrados en cuevas provienen de una serie de cuevas cerca de Krugersdorp y Mokopane en Sudáfrica. Los sitios de cuevas de Sterkfontein, Swartkrans, Kromdraai B, Drimolen, Malapa, Cooper's D, Gladysvale, Gondolin y Makapansgat han producido una variedad de especies humanas tempranas que datan de hace entre tres y un millón de años, incluidos Australopithecus africanus, Australopithecus sediba y Paranthropus. robusto _ Sin embargo, generalmente no se piensa que estos primeros humanos vivían en las cuevas, sino que fueron traídos a las cuevas por carnívoros que los habían matado.

Durante muchos años también se pensó que el primer homínido temprano encontrado en África, el Niño Taung en 1924, provenía de una cueva, donde había sido depositado después de ser depredado por un águila. Sin embargo, esto ahora se debate (Hopley et al., 2013; Am. J. Phys. Anthrop.). Las cuevas se forman en la dolomita de la meseta de Ghaap, incluido el sitio de la Edad de Piedra temprana, media y tardía de Wonderwerk Cave; sin embargo, las cuevas que se forman a lo largo del borde de la escarpa, como la hipotética de Taung Child, se forman dentro de un depósito secundario de piedra caliza llamado toba. Hay numerosas pruebas de que otras especies humanas primitivas habitaron cuevas desde hace al menos un millón de años en diferentes partes del mundo, incluido el Homo erectus en China en Zhoukoudian, el Homo rhodesiensisen Sudáfrica en la Cueva de los Hogares (Makapansgat), Homo neanderthalensis y Homo heidelbergensis en Europa en el Yacimiento Arqueológico de Atapuerca, Homo floresiensis en Indonesia y los denisovanos en el sur de Siberia.

En el sur de África, los primeros humanos modernos usaban regularmente las cuevas marinas como refugio desde hace unos 180 000 años, cuando aprendieron a explotar el mar por primera vez (Marean et al., 2007; Nature). El sitio conocido más antiguo es PP13B en Pinnacle Point. Esto puede haber permitido una rápida expansión de los humanos fuera de África y la colonización de áreas del mundo como Australia hace entre 60 y 50 000 años. En todo el sur de África, Australia y Europa, los primeros humanos modernos usaban cuevas y refugios rocosos como sitios para el arte rupestre, como los del Castillo de los Gigantes. Las cuevas como la yaodong en China se utilizaron como refugio; otras cuevas se utilizaron para entierros (como tumbas excavadas en la roca) o como sitios religiosos (como cuevas budistas). Entre las cuevas sagradas conocidas se encuentran la Cueva de los Mil Budas de China y las cuevas sagradas de Creta.

Cuevas y acústica

La importancia del sonido en las cuevas es anterior a la comprensión moderna de la acústica. Los arqueólogos han descubierto relaciones entre pinturas de puntos y líneas, en áreas específicas de resonancia, dentro de las cuevas de España y Francia, así como instrumentos que representan motivos paleolíticos, indicadores de eventos musicales y rituales. Los grupos de pinturas a menudo se encontraban en áreas con una acústica notable, a veces incluso reproduciendo los sonidos de los animales representados en las paredes. También se teorizó que la voz humana se usaría como un dispositivo de ecolocalización para navegar por las áreas más oscuras de las cuevas donde las antorchas eran menos útiles. Los puntos de ocre rojo se encuentran a menudo en espacios con la mayor resonancia, donde la producción de pinturas era demasiado difícil. Aquí, cantar es la forma más eficiente de explorar cuevas.

Las cuevas continúan proporcionando uso para los exploradores de la acústica de hoy en día. Hoy, Cumberland Caverns ofrece uno de los mejores ejemplos de usos musicales modernos de las cuevas. Las cuevas no solo se utilizan para las reverberaciones, sino también para las cualidades amortiguadoras de sus caras anormales. Las irregularidades en las paredes de las cavernas de Cumberland difunden los sonidos que rebotan en las paredes y le dan al espacio una calidad casi de estudio de grabación. Durante el siglo XX, los músicos comenzaron a explorar la posibilidad de utilizar cuevas como lugares para clubes y salas de conciertos, incluidos Dinah Shore, Roy Acuff y Benny Goodman. A diferencia de hoy, estas primeras representaciones se realizaban típicamente en las bocas de las cuevas, ya que la falta de tecnología hacía que las profundidades del interior fueran inaccesibles con equipos musicales.En Luray Caverns, Virginia, se ha desarrollado un órgano en funcionamiento que genera sonido al golpear estalactitas con mazos, cada uno con un tono diferente.