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ZAPPING 0143, 13-11-2002

La duna del 40 aniversario (y las arenas que cantan)

  Durante milenios, los nómadas del desierto han oído voces y sonidos misteriosos provocados, a su decir, por fantasmas y demonios. Marco Polo creía que a veces los espíritus malignos "llenaban el aire con sones de instrumentos musicales de todo tipo, redobles de tambor y chasquidos de espadas".

Investigación y Ciencia, dic. 1997. "Los sonidos de la arena"
 

Un día cualquiera, de paseo a la hora del almuerzo por la avenida Corrientes, entro a un local de venta de libros y revistas viejas y, por unos pocos pesos, me llevo cuatro o cinco Investigación y Ciencia -la versión en español de la reputada Scientific American-. Y ése es precisamente el principio de todo. Como dice Eduardo Carletti, a menudo el punto de partida de un argumento de Ciencia Ficción está en los artículos científicos, los documentales, los libros de divulgación y las obras de consulta. En mi caso, el punto de partida para "La duna del 40 aniversario" fue un artículo de una de esas revistas Investigación y Ciencia titulado: "Los sonidos de la arena" (Franco Nori, Paul Sholtz y Michael Bretz de la Universidad de Michigan; Investigación y Ciencia, diciembre de 1997), originalmente aparecido en Scientific American (septiembre de 1997).
¿A qué sonidos se refiere este artículo? ¿Cómo se forman? De eso se trata este Zapping.

Los sonidos originados por los arenales en algunos desiertos y playas constituyen uno de los fenómenos más desconcertantes de la naturaleza. Los habitantes de esas zonas creen oír campanas, trompetas, sirenas, órganos, tambores, murmullos, gemidos, ruido de motores, truenos e incluso golpes metálicos. Obviamente, no falta quien crea que las arenas del desierto están pobladas por fantasmas y demonios que reclaman la atención de los vivos. Los científicos prefieren explicaciones menos esotéricas. Hasta hoy han sido localizadas al menos 30 "dunas retumbantes" en desiertos y playas de África, América y Asia. Una lista incompleta de esos sitios incluye:

Duna en Namibia

Duna en Namibia

Imágenes de dunas retumbantes en el desierto de Namibia.

  • La Montaña de Arena (Estados Unidos).
  • Las Dunas de Kelso (Estados Unidos)
  • La Montaña del Cascabel (México)
  • Las Arenas Crujientes de Kauai (Hawai)
  • El Bramador (Chile)
  • El Punto de Diablo (Chile)
  • Las Dunas del Kalahari (Sudáfrica)
  • Las Dunas de Namibia
  • Bir el Abbés (Argelia)
  • Um Said (Qatar)
  • Dunhuang (China)

Sin embargo, los científicos todavía no saben cuál es el mecanismo por el cual, en determinadas condiciones, esas dunas "cantan". ¿Depende del tamaño y forma de los granos? ¿De la interacción dinámica de estas partículas durante una avalancha?
Los sonidos de la arena no siempre son espectaculares. Cuando alguien pasea por una playa, la arena cruje. Este tipo de arena se denomina "crujiente" o "silbante". Pero existe otro tipo de arena "retumbante", que en su momento llamó la atención de Marco Polo y de Charles Darwin. En el libro The Voyage of the Beagle, Darwin hace algunos comentarios cortos sobre este fenómeno en Brasil y Chile. En el capítulo XVI del diario, dice:

El primero de julio (de 1832) alcanzamos el valle de Copiapó. El aroma del trébol fresco era realmente delicioso, después del aire inodoro de la zona seca, estéril, Despoblado (sic). Mientras estábamos en la ciudad, pude oír una historia de parte de varios de los pobladores, acerca de una colina en las inmediaciones que ellos llaman "El Bramador", el rugidor. No presté suficiente atención en ese momento al cuento pero, por lo que pude entender, la colina está cubierta de arena y el ruido se produce sólo cuando la gente, al ascenderla, pone la arena en movimiento. La misma circunstancia se describe en detalle con la autoridad de Seetzen y Ehrenberg, como la causa de los sonidos escuchados por muchos viajeros en el Monte Sinaí, cerca del Mar Rojo. Una persona con la que conversé, escuchó ella misma el ruido: lo describe como muy sorprendente y estableció claramente que, aunque no podría explicar cómo es causado, para que se produzca es necesario que la arena ruede pendiente abajo. Un caballo caminando sobre arena de grano grueso seca causa un peculiar ruido de "chirping" debido a la fricción de las partículas, una circunstancia que advertí varias veces en la costa del Brasil...

Charles Darwin

 

Según los científicos, este sonido se oye en dunas que están lejos del agua, en desiertos o en las llamadas "playas traseras", alcanzando distancias de hasta 10 kilómetros del lugar donde se producen.
Las arenas retumbantes crean sonidos sordos, de entre 50 y 300 Hertz (ciclos por segundo) y que duran un máximo de 15 minutos en las dunas más grandes (lo normal es sólo segundos). Como bien sospechaban los habitantes del valle de Copiapó, el secreto del sonido parece estar en las avalanchas. Antes de que se desencadene una avalancha los vientos arrastran la arena hasta construir una duna con una cierta pendiente. En el caso del desierto, alcanzan unos 35. Llegado este punto, la arena a sotavento de la duna inicia el desplome, de forma que las capas de arena se deslizan sobre otras inferiores como en un mazo de naipes. Los granos de las capas superiores caen sobre los inferiores y, transitoriamente, en los intersticios que hay entre ellos, para rebotar y seguir su descenso. Se cree que la fuente de sonido está en ese movimiento vertical de vaivén.

Esquema de la forma en que se desplazan los granos de arena en la duna retumbante.

Microfotografías de granos de arena

Micrografías electrónicas de distintos granos de arena. Arriba y a la izquierda, arena normal de las riberas del lago Hurón. Se aprecian los bordes irregulares. A la derecha, arena crujiente de grano más liso, proveniente del lago Michigan. Abajo, dos ejemplos de arena retumbante. El de la derecha, más liso, proviene de las dunas de la Montaña de Arena.

Esta primera aproximación al fenómeno no es suficiente y queda mucho por explicar a propósito de las vibraciones. De hecho, todavía no se sabe demasiado sobre las frecuencias de las arenas retumbantes. La Montaña de Arena (Desierto de Nevada, Estados Unidos) retumba entre los 50 y 80 Hz. Los autores del trabajo publicado en Scientific American sostienen que allí se producían sonidos similares al del didgeridoo: un instrumento de los aborígenes australianos que se caracteriza por una baja y monótona cadencia. En los arenales de Korizo (Libia) y en el desierto del Kalahari (Sudafrica) ese rango de frecuencias va de los 130 a los 300 Hz. En casi todos estos casos el resultado es un sonido estridente.

Si bien el diámetro de los granos de arena, sean activos acústicamente o no, ronda los 300 micrones, los científicos notaron que los retumbantes se distinguen por su superficie alisada y no todos muestran morfología esférica, como se creía en un principio.
La humedad es otro factor clave. Si bien las dunas retienen humedad con notable eficiencia, los retumbos se producen en las partes en que la duna se seca antes. Con todo, los científicos presumen que las precipitaciones hacen decantar el polvo que impide el movimiento de los granos de mayor tamaño. La secuencia de formación de las dunas retumbantes (que el cuento reproduce artificialmente) sería:

  1. El viento transporta la arena a través de largas distancias, la pule y la acumula formando la duna.
  2. La lluvia elimina el polvo que impide el movimiento de los granos más grandes.
  3. La duna se seca en pocas semanas.
  4. Cuando la pendiente supera los 34, la duna comienza a derrumbarse.

Otro de los factores que podría tener alguna incidencia en el proceso, aunque los científicos lo han desestimado por el momento, es que en las avalanchas se suelen producir fenómenos electrostáticos: los granos se unen formando filamentos. En 1936, en el desierto del Kalahari, fueron observados filamentos de hasta 13 milímetros, cargados electrostáticamente. Al momento del artículo, no existían trabajos serios en esta línea de investigación.

Mientras los científicos tratan de llegar a un modelo convincente del fenómeno de las arenas retumbantes en el laboratorio y en campo, la imaginación puede llevarnos a escuchar esas arenas que cantan (graves, estridentes) y que quieren decir algo a quienes tienen la suerte de escucharlas.

Adaptado y ampliado por Alejandro Alonso del artículo de Investigación y Ciencia y otras fuentes de la red.

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