El encanto del carso

por Pablo A. Llerandi-Román

Kermin J. Martínez-Hernández colaboró en el diseño y explicación de la figura sobre el proceso de carsificación

“Ni sol, ni lluvia, ni traición, ni nada, podrá borrar lo que se ha escrito en piedra”, Juan Antonio Corretjer, Pictografía

Vista panorámica de la zona del carso y el Río Grande de Arecibo desde Cueva Ventana, Arecibo, Puerto Rico. Foto tomada por P. A. Llerandi-Román, 2000.

En muy pocos lugares del mundo puedo caminar en una vereda rocosa bordeada por vegetación exuberante y llegar a los restos de una caverna cuyo techo colapsó, descender fácilmente al mundo subterráneo, observar las formaciones geológicas, encontrar a los murciélagos, serpientes, insectos y aves que allí habitan y al final del camino descubrir un acantilado majestuoso con una vista espectacular de un río en una isla tropical.  Esa es mi experiencia cada vez que visito Cueva Ventana en Arecibo, mi pueblo natal en la zona del carso norteño de Puerto Rico.  Admirar y estudiar el carso norteño, o cualquier zona cársica del mundo, es una oportunidad para entender de primera mano la relación entre los grandes sistemas terrestres y la interacción de los seres humanos con el medio ambiente.

Estalactitas colgando del techo de Cueva Clara, entre Camuy, Quebradillas y Hatillo, Puerto Rico. La bóveda de Cueva Clara termina en un sumidero cilíndrico con entrada a otra caverna (al fondo). Foto tomada por Daniel Laó-Dávila, 2012.

La palabra carso, en el contexto geológico moderno, se origina del nombre de la región de roca caliza al nordeste del Golfo de Trieste, cerca de la frontera entre Italia, Eslovenia y Croacia.  De acuerdo a un estudio publicado por Gams en 1993 es muy posible que el nombre de esa región se derive de la palabra karra que significa piedra o lugar pedregoso.  Al carso se le conoce como “kras” en el idioma esloveno  y en inglés y alemán se le conoce como “karst”.  En español, los términos karst y karso también se utilizan esporádicamente.

Mogote entre Camuy y San Sebastián, Puerto Rico. Foto tomada por P. A. Llerandi-Román, julio 2006.

La ciencia en Latinoamérica ha generado algunos términos técnicos en el idioma español relacionados al carso.  Por ejemplo, la palabra pepino fue utilizada por Hill en 1899 y Hubbard en 1923 durante sus estudios geológicos en Puerto Rico para referirse a los montes en forma de pepinos o mogotes en la parte norte-central de la isla.  Según Monroe, en su obra clásica The Karst Landforms of Puerto Rico publicada en 1976, la palabra mogote se utilizó en Cuba por primera vez para referirse a unas colinas en la Sierra de los Órganos en la provincia de Pinar del Río.  Actualmente el término mogote se utiliza a nivel mundial para describir una colina de pendientes bien inclinadas y cima redondeada en zonas cársicas.  Los mogotes generalmente se encuentran rodeados por planicies de origen aluvial.  El zanjón es otro vocablo utilizado para describir rasgos geológicos del carso.  Este término fue introducido por Monroe en 1964 para describir una trinchera natural de gran tamaño encontrada en la región de Morovis y Florida en el carso norteño de Puerto Rico.  Los zanjones normalmente ocurren en grupos y son resultado de la disolución de la roca caliza a lo largo de diaclasas.  La palabra guano, de origen quechua, es otro de los términos en español relacionados al carso.  El guano es el excremento de los murciélagos y aves depositado como sedimento orgánico en las cavernas.  Este material tiene un gran valor como fertilizante debido a su alto contenido de fósforo y nitrógeno.  Hoy en día se pueden observar los restos de operaciones mineras conducidas por compañías puertorriqueñas, españolas, alemanas y estadounidenses que extrajeron alrededor de 150,000 toneladas métricas de guano de Isla de Mona entre 1877 y 1927.  La minería de guano en Isla de Mona impactó considerablemente a sus cavernas debido a la extracción de material y a los arrecifes circundantes al abrir paso a los buques que cargaban con el guano.

Evidencia de la minería de guano en Cueva Lirios, Isla de Mona, Puerto Rico. Foto tomada por P. A. Llerandi-Román, 2000.

Las palabras en español relacionadas al carso también están asociadas con los nombres de lugares y con leyendas regionales.  Según un estudio publicado en 1997 por Domínguez Cristobal hay una variedad de palabras y nombres asociados con las cavernas, rocas calizas y el agua en la región del carso norteño de Puerto Rico.  Nombres como el Río Encantado entre Florida y Ciales, que aparece y desaparece de la superficie al discurrir por cavernas cuyo techo ha colapsado parcialmente, la Cueva del Indio en Arecibo y la Cueva de los Muertos entre Arecibo y Utuado son algunos ejemplos.  Domínguez Cristobal presta especial atención a la leyenda del “niño del caliche”.  Esta leyenda indica que una madre taína dejó a su niño en una caverna y le cantó mientras ella se alejaba.  Una vez el niño dejó de escuchar el canto de su madre comenzó a llorar y no ha dejado de hacerlo desde entonces.  La leyenda dice que las lágrimas del niño son la fuente que alimenta a las corrientes que surgen de las montañas en el carso en la zona de Ciales.

Estalactita en formación, Onyx Cave, Kentucky, EE.UU. Foto tomada por P. A. Llerandi-Román, marzo 2012.

El encanto del carso no se limita únicamente a conceptos lingüísticos, a sus recursos económicos, a la toponimia o las leyendas.  El carso es también un lugar donde ocurren procesos químicos y físicos únicos que dan forma a la gran variedad de rasgos geológicos que lo caracterizan.

El carso es una zona dominada por rocas que contienen minerales de carbonato, mayormente roca caliza y dolomía.  En el carso los poros y grietas de las rocas se han expandido considerablemente debido a la acción disolvente del agua mezclada principalmente con dióxido de carbono y con componentes secundarios tales como el dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y cloro.  Esta mezcla produce una solución levemente ácida que al entrar en contacto con el carbonato de calcio en la roca caliza y dolomía hace que se disuelvan lentamente.  De esta manera, las grietas, huecos y poros de esas rocas se agrandan formando estructuras y rasgos complejos que incluyen a las cavernas y a una topografía única caracterizada en muchas regiones por mogotes, trincheras, colinas y sumideros.  A este proceso se le conoce como carsificación.

Proceso de la carsificación en rocas calizas a nivel microscópico (g= gas, s=sólido, aq= solución acuosa). Esta figura ha sido modificada de White (1988), p. 141.

La carsificación en rocas calizas se puede explicar también desde un punto de vista químico a nivel microscópico, tal como se demuestra en los procesos representados en la figura a la derecha: (1) el agua (H₂O) de la atmósfera (precipitación) y de la superficie terrestre se mezcla con dióxido de carbono (CO₂); (2) esa mezcla produce ácido carbónico (H₂CO₃); (3) el ácido carbónico se separa en dos componentes, el ión de bicarbonato (HCO₃^-) y el ión de hidrógeno (H⁺); (4) el ión de hidrógeno se combina entonces con el ión de carbonato que se encuentra en el mineral calcita (carbonato de calcio, CaCO₃); (5) este proceso resulta en que la calcita deja de ser calcita al separarse o disolverse en dos componentes distintos, el ión de calcio (Ca²⁺) y el ión de bicarbonato (formado al combinarse el ión de hidrógeno liberado del ácido carbónico y el carbonato de la calcita).  Finalmente, (6) el ión de calcio y el bicarbonato pasan a formar parte de la solución acuosa en contacto con la calcita en la roca caliza.

Los mogotes, trincheras, colinas y sumideros, formados por la carsificación se encuentran entremezclados con valles de distinto tamaño que comúnmente albergan ríos.  La carsificación también forma sistemas complejos de cavernas que son producto de la composición y estructura de la roca y de la hidrogeología local.  Por otra parte, la disolución del carbonato de calcio no es el único proceso que da lugar a la gran variedad de rasgos geológicos en las rocas del carso.  El carbonato de calcio también se deposita en forma de mineral (principalmente calcita) y espeleotemas que cubren las paredes como mantos y forman estalactitas, estalagmitas y columnas (estalactitas y estalagmitas unidas).

Capas de espeleotemas en estalagmita, Onyx Cave, Kentucky, EE.UU. Foto tomada por P. A. Llerandi-Román, marzo 2012.

Los espeleotemas crecen al acumularse el nuevo material de carbonato de calcio en láminas finas sobre las capas que se habían formado previamente.  Esta característica es parecida a la forma en que están dispuestos los anillos de crecimiento de los árboles en zonas templadas.  El orden en que se observan las capas de espeleotemas y la relación de isótopos radiactivos de torio y uranio, por ejemplo, ayudan a los geólogos y geólogas a tener una idea de la edad relativa, la cual indica que capa de espeleotema fue depositada antes o después que otra y la edad absoluta de las estalactitas y estalagmitas.  Igualmente, la peculiaridad de la formación en capas de los espeleotemas los convierte en indicadores de los climas del pasado.  Esto ocurre cuando se extraen isótopos estables de oxígeno y carbono de las capas de espeleotemas para estimar la temperatura y humedad del ambiente en el momento en que se formaron.  El análisis de los isótopos de oxígeno y carbono y la edad de los espeleotemas muestra como el clima ha cambiado a través del tiempo.

El carso es un lugar fascinante lleno de historias y de gran valor geológico establecido por la relación entre las rocas, el agua, el aire y los organismos vivos.  Es nuestro deber conocerlo, admirarlo y preservar su encanto para que así podamos entender mejor el funcionamiento de nuestro hogar, el planeta Tierra.