LA ESPELEOLOGÍA

Aspectos básicos

     El término espeleología designa la actividad interdisciplinaria científica que estudia el estudio de cavidades naturales que componen el mundo subterráneo.

    Dado que el acceso al interior de las cavernas es generalmente difícil y a veces peligroso, el espeleólogo debe reunir condiciones de buen deportista y dominar unas técnicas especiales para aventurarse a explorarlas con el mínimo riesgo posible.

    Hace miles de años, las cuevas fueron el mejor habitáculo humano, pues las temperaturas del subsuelo son más suaves y constantes, y constituyeron un refugio contra el rigor del clima y los bruscos cambios de temperatura del exterior.

    Unas veces por necesidad y otras por curiosidad, estimulada por leyendas mitos el mundo de las cuevas ha atraído siempre al hombre. No faltan motivos de atracción, además de lo meramente fantasiosos, y cada uno puede integrarse en el marco de una disciplina distinta; la espeleología aglutina a geólogos, biólogos, arqueólogos, topógrafos, fotógrafos y, cómo no, a deportistas puros; es por ello que se la denomina como una actividad “interdisciplinaria”. A todos ellos se impone un factor común: la preparación física, imprescindible para efectuar cualquier tipo de exploración. El cuerpo humano está acostumbrado a unas condiciones ambientales, de las cuales las más importantes son la luz y el espacio. Al introducirse en un medio distinto del usual, el individuo precisa dominar unas técnicas especiales (para descender o ascender pozos, superar lagos o ríos subterráneos, etc.), así como someterse a un entrenamiento de tipo físico y psicológico que le permita afrontar el esfuerzo, la fatiga y los demás riesgos inherentes a la exploración del subsuelo.

Ámbito espeleológico

    La mayoría de las cavidades se forman en rocas sedimentarias, principalmente en las que tienen un alto porcentaje de carbonato cálcico (CO3Ca); de aquí que abunden más en las regiones calcáreas.

    La región donde se estudió por primera vez el sorprendente mundo subterráneo está situada en Yugoslavia, entre Trieste y Liubliana, y es conocida como Karst. Con este término, utilizado de forma genérica, se designan los macizos calcáreos que presentan características similares. Así se habla de macizo kárstico, paisaje kárstico o de formas kársticas y, en general, de karstología, entendiendo por tal el estudio de los relieves producidos en los macizos calcáreos por la acción erosiva de las aguas subterráneas y superficiales en movimiento.

    Unas formas típicas que le dan un aspecto agreste e inhóspito, con escasa vegetación y numerosos afloramientos rocosos de aristas agudas y cortantes; y presenta pequeñas acanaladuras, huecos circulares, grietas o fisuras. En ocasiones, la excavación de la roca hace que ésta adopte formas caprichosas de gran tamaño. Los relieves que se desarrollan en la superficie de las rocas solubles constituyen los lapíaces. Otro fenómeno típico de las zonas kársticas son las dolinas o depresiones en forma de embudo, de pendientes relativamente suaves, que llegan a ocupar grandes extensiones de terreno.

Paisaje Karstico

    El subsuelo de los macizos kársticos está formado por cavidades accesibles al hombre, de desarrollo horizontal, vertical o intermedio, y por pequeñas grietas y oquedades impracticables, que se distribuyen por su interior a modo de una amplia red que la acción mecánica y química que el agua va ampliando paulatinamente, comunicando unas cavidades con otras.

El mundo subterráneo

    Conviene considerar las cuevas y simas como algo en continuo proceso de cambio, y esta evolución, tan lenta que resulta imperceptible para el ojo humano, es Prácticamente ininterrumpida desde el momento que se inicia su formación hasta que es posible penetrar en interior. El tiempo transcurrido para que se cumpla todo el proceso puede alcanzar millones de años.

    Al visitar una cavidad, se observa sólo parte de un estadio de la evolución subterránea. Y en ese momento el agua puede seguir excavando galerías, agrandando pequeñas fisuras, embelleciendo la cavidad con la formación de estalactitas, estalagmitas y otras concreciones, o bien puede estar en su período senil, descalcificándose, o colmatándose con sedimentos o derrumbamientos que pueden obturar las galerías.

    Aunque el medio ambiente subterráneo pueda parecer hostil, en él existen organismos vivos adaptados a las profundidades, que ofrecen un gran interés científico.

Otro aspecto muy interesante es el estudio de antiguas culturas cuyos restos se pueden encontrar en el interior de las cuevas. El hombre prehistórico se refugiaba en ellas para defenderse de los animales de su tiempo y para resguardarse del clima exterior. Allí ha dejado su testimonio en forma de instrumentos, restos óseos y manifestaciones artísticas de todo orden.

Estas facetas de investigación forman, en conjunto, la rama científica de la espeleología. Pero, ¿cuáles son los conocimientos técnico‑deportivo‑científicos que se preci­san para llevar a cabo el estudio de un sistema subterráneo? Antes de abarcar este tema, es necesario tener ciertas no­ciones de exploración, topografía, climatología, formación de cavidades y vida que se desarrolla en el subsuelo, a fin de comprender mejor los condicionamientos que limitan la actividad del espeleólogo.

Prospección y exploración

Una vez elegida la zona de trabajo, hay que proveerse de documentación cartográfica y bibliográfica, tanto en lo que respecta a topografía como a geología. Después, sobre el terreno, las informacio­nes de mayor utilidad son las suministradas por los habitantes de la región, principalmente campesinos o baqueanos de la zona, que son quienes mejor conocen la ubicación de orificios, bocas de cuevas y depresiones. Si no es así, hay que barrer la zona para encontrar las entradas de las cavidades, pero esta manera es la que tiene menos probabilidad de éxito . Cuando ya se han hallado, se señalan la boca de acceso sobre un mapa topográfico con la ayuda de un GPS; luego se realiza una primera exploración, parcial o total, según su envergadura.

En la primera exploración se recogen todos los datos inherentes a las dificulta­des que presenta, que habrán de tenerse en cuenta para posteriores incursiones. Es decir, si se trata de una sima, habrá que recabar información sobre las dificultades que puedan presentar las instalaciones, la existencia de pasos estrechos en la vertical, circulaciones hídricas, etc. Sí es el caso de una cueva, el tipo de material no usual que se precisa para su exploración: remontar cascadas, sifones, pasos estrechos, descenso por simas por medio de cuerdas, etc.

En base a esta información se pre­paran las futuras exploraciones, con todo el material necesario para ello, Si la cavidad lo requiere, se forman grupos encargados de diferentes tareas a fin de alcanzar la máxima eficacia: Topografía, equipos de exploración para agua, fotografía, bioespeleología, etc.

Topografía

Una de las principales tareas es elaborar la topografía de la cavidad. Este trabajo sirve no sólo para conocer las principales características y dificultades técnicas en posteriores exploraciones, sino también para realizar cualquier trabajo de tipo científico.

Se puede definir la topografía subterránea como un croquis de la planta, alzado y secciones, apoyado en un esqueleto de medidas lo más exactas posible. Dadas las dificultades técnicas que entraña la exploración de las cavidades, generalmente es engorroso y dificultoso utilizar aparatos de gran precisión, como el teodolito o el taquímetro. Normalmente se utilizan tres instrumentos básicos: brújula, clinómetro y cinta métrica, que, en lo que cabe, han de ser exactos, manejables, resistentes a los golpes y al agua, y poco voluminosos y pesados.

Relevamiento  de una cavidad

Al igual que en topografía exterior, se emplea el sistema de proyección de puntos acotados sobre un plano horizontal; por consiguiente, los elementos que componen una, topografía son: la planta, que será dicha proyección en el plano horizontal; el alzado, o perfil de la cavidad que re­sulta al cortarla por una serie de planos verticales, y la sección, que es el resultado de cortar la galería con planos verticales y perpendiculares cuando cambien la sección y sea de interés graficarla. Es imprescindible indicar la escala gráfica y el norte. Un espeleólogo ha de saber realizar un alzamiento topográfico e interpretarlo correctamente.

Entre los datos más importantes que proporciona la topografía cabe destacar: el recorrido real, que consiste en la medida lineal de las galerías; la profundidad, que es la distancia medida verticalmente entre la boca y el punto más profundo, y el desnivel, que es la medida vertical entre el punto más elevado y el más profundo. Se denomina cota cero a la entrada más alta de la cavidad; los puntos que están por debajo de ella se llaman cotas negativas, y cotas positivas los que están por encima. La topografía también ofrece otros datos de interés: tipo de roca, buzamiento de los estratos, naturaleza del suelo, presencia de concreciones y sus tipos, corrientes o depósitos de agua, pendientes, hallazgos arquelógicos, etc.

Clima

Dentro de las cavernas hay un clima sujeto a diferentes factores relacionados con el clima exterior. Su principal característica es la uniformidad. Los factores más importantes que lo determinan son la temperatura y la humedad.

La temperatura permanece relativamente constante, y su valor corresponde aproximadamente a la media de las temperaturas exteriores de la zona donde está enclavada la caverna, con unas variaciones anuales comprendidas entre 1º y 3º C. Dicho valor está en función inversa de la altitud y latitud del lugar, pudiendo alcanzar temperaturas de 30º y 35º C en zonas tropicales y 2º C e incluso menos en zonas alpinas y nórdicas. Aunque la temperatura en el interior de las cavidades sea constante, su valor depende principalmente de la estructura de éstas. La estructura, a su vez, abarca tres tipos básicos: normal, inversa y tubo de viento. Del primer tipo son aquellas cavidades en que la temperatura aumenta según aumenta la profundidad, aunque este incremento es inferior al grado geotérmico, observándose variaciones entre 0,67º y 1,7º C cada 100 m. En el segundo tipo ocurre el fenómeno de inversión de temperatura; se da en cavidades descendentes en las que el aire más frío y, por tanto, más pesado tiende a acumularse en las zonas más bajas, con lo que, al descender en profundidad, disminuye la temperatura. El tercer caso se presenta en cavidades con más de una entrada o en los primeros metros de la entrada, si ésta tiene una boca bastante grande, y se caracteriza por una circulación constante o intermitente de aire que repercute sensiblemente en la temperatura y la humedad.

El segundo factor característico de las cavernas es su alto grado de humedad, que, por lo general, está saturado o próximo a la saturación.

Es importante conocer estas características en cada cavidad, pues condicionan el equipo que se ha de utilizar en la exploración. En las cavidades de media o alta temperatura se ha de utilizar indumentaria ligera y muy transpirable. Por el contrario, en las de baja temperatura, el equipo debe ser isotérmico, que proteja del calor y la humedad. Generalmente la indumentaria es de fibras de nylon, con ropa interior sintética, que conserva el calor del cuerpo aunque esté mojado. En conjunto ha de ser lo más flexible y ligero posible.

Formación de cavidades

Las rocas que afloran a la corteza terrestre se pueden dividir en dos grandes grupos: ígneas y sedimentarias. Estas últimas proceden, a su vez, de otras rocas originarias que han sido erosionadas, transportadas y depositadas en una cuenca, normalmente marina, donde se han sedimentado. De este tipo de rocas interesan particularmente las que contienen carbonato cálcico (C0₃Ca), ya que este, en determinadas condiciones, es soluble en el agua. La caliza es la roca carbonatada con mayor cantidad de calcio. Parecida a ella es la dolomía, compuesta de carbonato de calcio y magnesio, elementos que pueden llegar a alcanzar el mismo nivel. A menudo, el cemento de los conglomerados es calcáreo, lo cual les da unas propiedades que, desde el punto de vista espeleológico, los hace comparables a la caliza. Otros tipos de roca, también solubles y, por tanto, susceptibles de formación de cavidades, son los yesos (SO₄Ca) y las sales haloides (CINa, etc.).

Las rocas ígneas se han formado en el interior de la Tierra, en estado de fusión. Ejemplo típico es el basalto, en el cual se encuentran las cavidades llamadas volcánicas bastante usuales en nuestro país, que pueden alcanzar considerable longitud como el Hoyo Dolo o Caverna Doña Otilia entre otras. Se forman en el interior de las coladas basálticas, por efecto de los cambios de temperatura. La parte superficial se solidifica, pero no la interior; ésta continúa fluyendo en estado líquido, llegando a producirse un vaciado, que resulta luego una oquedad o conducto basáltico. Todo ello sucede cerca de la superficie, y al hundirse posteriormente la bóveda, permite el acceso a la cavidad. También hay cavidades en granito, pero son poco frecuentes y de poca envergadura.

En general, las rocas más interesantes para el espeleólogo son las de naturaleza calcárea. El agua, al erosionar la parte externa de un macizo calcáreo, penetra en el subsuelo iniciando la serie de procesos que formarán las cavidades subterráneas. Si bien el agua y la gravedad son los principales agentes que originan estos procesos, intervienen también otros factores.

El agua de los cursos fluviales o de las precipitaciones atmosféricas (sea en forma de lluvia o de nieve), penetra en el interior de la roca a través de las fracturas de la corteza. El dióxido de carbono (de la atmósfera, de materia orgánica, etc.) que lleva el agua va disolviendo las fisuras por las que circula, ensanchándolas lentamente. La reacción que ocurre está expresada en las fórmulas:

CO₂ + H₂O àCO₃H₂

CO₃H₂ + CO₃Ca à (CO₃)₂H₂Ca

El agua cargada de dióxido de carbono (C0₂) forma el ácido carbónico (CO₃H₂), y éste, con el carbonato cálcico (CO₃Ca), da origen al bicarbonato cálcico (CO₃)₂H₂Ca, mucho más soluble enagua que el carbonato cálcico. De esta manera, el agua va modulando en el exterior lo que se conoce como ”paisaje kárstico”, y en el interior, crea una serie de cavidades cada vez mayores que se van uniendo entre sí formando “sistemas subterráneos”.

El factor modificante es el clima. Según sea éste, habrá una pluviosidad, vegetación y temperatura determinadas, que junto a otros factores, como el tipo de roca (pureza de carbonato cálcico), grado de fracturación y presencia de microorganismos, dará como resultado un tipo u otro de karst.

Los relieves kársticos de clima tropical se caracterizan por la espectacularidad de su desarrollo en formas exteriores, por sus dimensiones y por la abundancia de formaciones estalactíticas y estalagmíticas. Por el contrario, los relieves kárstico de clima frío no tienen gran profusión de concreciones, pero las cavidades pueden alcanzar gran profundidad y recorrido.

     A grandes rasgos, se pueden distinguir dos grupos de cavidades: las que absorben el agua y las que desaguan al exterior.

En las primeras, el agua, bien sea de lluvia o de un río exterior, penetra en el subsuelo a través de un sumidero. Cuando la cavidad es predominantemente vertical, formada por una serie de pozos, se llama sima, y normalmente corresponde al primer tipo de cavidades (sumideros). En cambio, se llama cueva o gruta cuando predomina la horizontalidad, y generalmente corresponden al segundo tipo (surgencia). En la formación de una cavidad el agua penetra en el interior del macizo a través de las fracturas, que se agrandan y forman simas. El agua va descendiendo hasta llegar a una zona totalmente inundada (capa freática), donde ocupa todos los espacios libres, o a una zona ocupada por materiales impermeables, es decir, que impiden continuar su paso (arcillas, margas, pizarras, etc.). Entonces tiende a salir al exterior y forma lo que se llama surgencia o fuente kárstica. Al espeleólogo le interesan las cavidades situadas por encima de la zona inundada, ya que es imposible penetrar en las inferiores o inundadas sin el uso de material de inmersión.

En muchas cuevas y simas hay grandes salas, que pueden alcanzar extraordinarias dimensiones. Esto se debe a sucesivos hundimientos de la bóveda.

    Un importante proceso de las cavidades es el llamado “reconstructivo” en el cual se produce una precipitación del carbonato cálcico en forma de estalactitas, estalagmitas y otras formas más o menos caprichosas que dan a las cavidades un aspecto fantástico y exuberante, como columnas, coladas, velos y un sinfín de figuraciones a las que el saber popular pone nombres según su parecido con animales u otros objetos. Existe un tipo de concreciones llamadas excéntricas porque no obedecen a las leyes de la gravedad; son estalactitas que, en vez de crecer exclusivamente según la vertical, tienden a hacer prolongaciones laterales horizontales, e incluso inclinadas hacia el techo, formando un enjambre de las más caprichosas formas.

Espeleotemas : Estalactitas y Estalagmitas

    Las formaciones que se encuentran en el interior de una gruta son denominadas concreciones. El mineral principal que las constituye es el mismo carbonato de calcio que fue disuelto por el agua cargada de ácido carbónico.

    Al mismo tiempo que se va disolviendo el carbonato de calcio, se forma una solución (bicarbonato de calcio) que lo contiene y que al infiltrarse empieza a caer desde las bóvedas de las galerías subterráneas. Dicho carbonato de calcio se va depositando al ir cayendo gota a gota la solución mencionada, dando comienzo a la formación de una estalactita.

    No todas las partículas de carbonato de calcio se han quedado en la estalactita; un porcentaje llega al suelo, y al irse depositando dará origen a las estalagmitas.

Distintos tipos de espeleotemas

    Lo anterior indica que la estalactita crecerá de arriba hacia abajo, y la estalagmita a la inversa, es decir de abajo hacia arriba. Cuando ambas formaciones se encuentran queda formada una columna.

    Existe una gran variedad de estalactitas y estalagmitas que llegan a tener formas caprichosas. Sus dimensiones varias desde los milímetros hasta decenas de metros. El tiempo que tardan en formarse va de miles  a cientos de miles de años.

La vida en el subsuelo

    Aunque parezca que la falta de luz y, sobre todo, la aparente escasez de recursos alimenticios pueden crear unas condiciones hostiles al desarrollo de la vida en las cavidades, en su interior viven, como se ha señalado, muchos organismos pertenecientes a casi todos los grupos faunísticos. Estos organismos presentan acusados cambios morfológicos, debidos a su adaptación al mundo subterráneo: están despigmentados, carecen de ojos, sus apéndices son largos y gráciles y poseen un alto grado de sensibilidad.

    La Bioespeleología estudia esta interesante fauna que proviene de remotos antepasados que poblaban el mundo exterior en épocas pretéritas, y que, debido a cambios climáticos, se refugiaron en las cavidades, donde encontraron un ambiente adecuado para sobrevivir. Su permanencia en el mundo subterráneo les ha permitido alcanzar una evolución jamás lograda por sus congéneres de la superficie. Tal es el grado de conseguido que han perdido su poder de autorregulación para adaptarse a otros medios diferentes, quedando prisioneros en el subsuelo de los macizos que han colonizado.

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