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Arcos iris juegan dentro de los volcanes

Actualizado el 23 de febrero de 2014 a las 12:00 am

'Magia' de colores. Nuestros ríos y lagunas volcánicos nos cuentan sus misterios

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Laguna cratérica del Irazú en el 2011, antes de que se secara por completo a inicios del 2013. Fotografía: Guillermo Alvarado Induni para LN.

Suele decirse que Dios pintó el cielo y lavó después sus pinceles en el río Celeste: ¿quién sabe...?; pero lo que la ciencia afirma es que las lagunas volcánicas obedecen a procesos geológicos (lagunas cratéricas, por deslizamientos, represamientos de ríos por coladas de lava, etcétera).

La lagunas volcánicas atraen más la atención por su belleza pues muchas veces las acompañan una tranquilidad innata, un paisaje luminoso y colores variados: todo aumenta su misterio.

Cuando existe actividad volcánica, algunas de ellas ofrecen colores cambiantes de tonos azules (aguamarina, zafiro), verdes (turquesa, esmeralda), amarillos, rojizos, blancuzcos y hasta negruzcos.

Las causas de esos colores son variadas y complejas, y todo ocurre en un medio de temperaturas que varían desde frías (o ambiente) hasta tan altas como 94 ºC. Esta situación se alcanza cuando la laguna está casi seca y se presenta una intensa actividad de fumarolas subacuáticas y piscinas de lodo.

Presentamos las siguientes reflexiones para quienes disfrutan la belleza de nuestras lagunas, pero desean también saber por qué adquieren esas hermosas tonalidades.

La dispersión de la luz. La luz visible se compone de ondas de una longitud comprendida entre 0,4 y 0,7 micrones. Podemos darnos una idea de lo pequeño de esta longitud sabiendo que 1.000 micrones o micras equivalen a un milímetro.

Catarata del río Celeste (oficialmente río Buenavista), que se ubica al  nordeste del volcán Tenorio. Fotografía: Guillermo Alvarado Induni para LN.
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Catarata del río Celeste (oficialmente río Buenavista), que se ubica al nordeste del volcán Tenorio. Fotografía: Guillermo Alvarado Induni para LN.

La luz siempre se dispersa pues nuestra atmósfera tiene partículas muy pequeñas en suspensión. Los arcos iris se producen cuando las partículas son gotas de agua que permanecen suspendidas después de un aguacero. El característico color azul del cielo se presenta si las partículas son más pequeñas que los 0,4 micrones. La luz azul se dispersa más intensamente en todas las direcciones.

La dispersión de la luz del color rojo es mucho más débil, y habría que ver hacia el Sol para detectarla, lo que no es aconsejable. Sin embargo, al atardecer, la luz del Sol es más débil y podemos entonces ver los impresionantes celajes que aparecen en nuestro país, particularmente en los meses finales del año o en inicios del año.

Esos son algunos de los atractivos fenómenos que componen una rama de la física conocida como “óptica”.

En lo que nos interesa en este momento, partimos de un descubrimiento fundamental hecho en el siglo XVII por Isaac Newton: la luz “blanca” no existe; es la combinación de un conjunto de colores que van variando desde el rojo hasta el violeta.

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Por ejemplo, la luz “blanca” atenúa su intensidad cuando atraviesa una ventana de vidrio, pero sus componentes mantienen su dirección. Por esto vemos el paisaje de los mismos colores desde adentro de la casa, que como cuando estamos fuera; por tanto, decimos que la ventana está hecha de un vidrio transparente. No obstante, si con ese mismo vidrio haciéramos un prisma de forma de un triangulo, la luz que saldría se descompondría en el conocido arco iris.

A veces, en la atmósfera o en el agua hay partículas suspendidas que dispersarán la luz de una manera diferente. También habrá dispersión si las partículas tienen un tamaño bastante más pequeño que la longitud de onda de la luz que las ilumina. Esto es lo que se conoce como “dispersión de Rayleigh”.

En algunos casos, las partículas microscópicas del sílice coloidal (0,1-0,5 micrones) se encuentran disueltas en grandes cantidades en el agua, y causan un efecto similar. Esta es la explicación de los hermosos colores de la catarata del río Celeste (“río Buenavista” en los mapas del Instituto Geográfico Nacional) y de su laguna Azul, en las faldas del volcán Tenorio.

Los mejores colores azulados aparecen particularmente en la estación seca, cuando no hay demasiados sedimentos, según lo afirma una reciente investigación de la Universidad de Costa Rica y la Universidad Nacional.

Un proceso similar ocurre en otras aguas termominerales, como en las del río Azul (en el Rincón de la Vieja), y en las de los ríos Gata, Agrio, Desagüe y Pozo Azul, todos ubicados en los flancos del Poás, entre varios casos costarricenses.

Laguna Azul en los teñideros del río Celeste. La laguna se ubica al nordeste del volcán Tenorio. Fotografía: Guillermo Alvarado Induni para LN.
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Laguna Azul en los teñideros del río Celeste. La laguna se ubica al nordeste del volcán Tenorio. Fotografía: Guillermo Alvarado Induni para LN.

Las lagunas como el espectro arco iris. En otras lagunas, el color puede ser desde rojizo hasta rojo intenso. Esto ocurre ocasionalmente en las lagunas paradisíacas de Hule y Río Cuarto (al norte del volcán Poás), que ocupan depresiones volcánicas. En ellas, de vez en cuando cambian las coloraciones verde-azuladas (normales) a rojizas (casuales y efímeras).

Los cambios de los colores pueden surgir de la actividad biológica (bacterias o algas). Hasta ahora no se comprende bien ese proceso, pero puede deberse a la acción de los vientos fuertes. Estos mueven las aguas superficiales y hacen subir aguas más profundas y sin oxígeno, que matan peces y otros animales, y favorecen la sobrepoblación de algas rojas (de aquí el color).

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Otra interpretación presume que la salida abrupta de dióxido de carbono remueve los sedimentos y mata peces e incluso aves.

En el caso del Irazú, en 1961 y 1962 existió una laguna cratérica de color rojo sangre que probablemente se debió a la presencia de sales férricas. Las temperaturas de la laguna del Irazú suelen ser ambientales o ligeramente tibias (entre 16 y 35 ºC).

En ciertas épocas, la laguna del Irazú ocupa el fondo del cráter. Sus colores varían entre amarillo (o mostaza), verde, turquesa y blancuzco. Estos colores y la temperatura se deben al mayor o al menor grado de actividad fumarólica subacuática (aporte de minerales e incremento de temperatura) y a la actividad biológica y de sedimentos.

Los lagos volcánicos ácidos. Los cambios de color son más complejos cuando la actividad volcánica es profusa (con fumarolas e incluso erupciones). En el mundo, dos casos notables son las lagunas termominerales hiperácidas (pH <1,2). Ellas ocupan los cráteres del Rincón de la Vieja y el Poás. Son dos de las tres lagunas de este tipo en Centroamérica (la otra está en el volcán Santa Ana, de El Salvador).

En general, los vulcanólogos han notado que los lagos presentan una coloración turquesa y temperaturas relativamente bajas cuando la actividad fumarólica en el cráter es débil. En cambio, el lago muestra una coloración gris lechosa o turquesa lechosa (y temperaturas más altas) cuando la actividad volcánica es más vigorosa.

En el fondo de las lagunas se crean fumarolas (gases) que contienen dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno. Estos componentes reaccionan con otras sustancias disueltas en el agua de la laguna. Este proceso forma granos de azufre que se distribuyen en toda la laguna.

Esos granos microscópicos crean una solución de azufre coloidal que imprime desde tonos blancos azulados hasta amarillos brillantes a las aguas. Esto es conocido como el “efecto Tyndall” y es lo que nos permite ver la neblina.

Un ejemplo de ese caleidoscopio natural ocurre en el lago caliente del Poás. Sus aguas cambian de color: verde, turquesa, blancuzco y amarillo. Por ejemplo, en 1989, el lago adquirió un color amarillento brillante debido al aumento de gases ricos en dióxido de azufre, inyectados desde fumarolas de temperatura elevada. Este aumento produjo una gran concentración de complejos de cloruros férricos y partículas de azufre.

En cambio, al parecer, la coloración verdosa o turquesa ocurre por la reflexión del ion ferroso dominante (hierro valencia +2) sobre el ion férrico (hierro +3) cuando los gases sulfurados producen una reducción del hierro disuelto en el lago.

No todos los cambios de color en los lagos cratéricos se relacionan con un cambio en la actividad del volcán; también pueden ser el resultado de cambios temporales en la acidez debidos a la caída de lluvias. Estas arrastran sedimentos y minerales e introducen partículas pequeñas en suspensión en el lago; pueden tornarlo así gris o de color fangoso.

En enero de 1889, el afamado científico suizo Henri Pittier comentó: “Esta maravilla de los Andes costarricenses [el Poás], cuando sus aguas azules resaltan como un zafiro en medio del marco rosado que forman sus faldas, revestidas con los floridos ramales de la melastoma de los volcanes […], y este admirable cuadro de una hermosísima naturaleza, jamás se borrarán de mi memoria”. Esta afirmación aún es tan válida como hace más de un siglo.

El autor es doctor en vulcanología, investigador de geociencias e historia natural.

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