Cuando era niño me gustaba excavar pozos en mi jardín en Cincinnati. Mi abuelo bromeaba al decir que si seguía excavando llegaría a China. De hecho, si hubiera podido excavar atravesando el planeta, habría salido en el océano Índico a unos 1.800 Km. al oeste de Australia. Es la antípoda a mi ciudad en la superficie de la tierra.
Solo tenía una pala de jardín para quitar tierra y cuando llegaba a la roca a 1 mt. de la superficie ya no podía seguir. Ahora soy geofísico y sé mucho más sobre la estructura de la Tierra. La parte externa es la corteza, y está compuesta por una fina capa de roca liviana. Es como la piel de una manzana. Al excavar cuando era niño solo estaba rascando la parte superior de esa cáscara.
El manto que está debajo de la corteza es mucho más grueso, como la pulpa de la manzana. Está compuesto por roca fuerte y pesada que aumenta unos centímetros cada año a medida que la roca más caliente sube desde el centro de la Tierra y la roca más fría se hunde en ella.
El núcleo, centro de la Tierra, está formado por líquido super caliente y metal. Allí las temperaturas llegan a los 2.500 o .200 grados centígrados.
Las capas externas de la Tierra ejercen presión sobre las capas que hay debajo y esas fuerzas aumentan con la profundidad como sucede en el océano. Piensa en la presión en tus oídos, que aumenta cuando te sumerges más profundo.
Cómo excavar para evitar desmoronamientos
Eso importa cuando excavas porque cuando se perfora la Tierra los muros a los lados del orificio están bajo tremenda presión de la roca que está encima. Además son inestables por el espacio vacío que hay junto a ellos. Las rocas más fuertes pueden soportar presión mayor, pero toda roca puede desmoronarse si la presión es suficiente.
Al excavar un hoyo tienes que lograr que las paredes colapsen hacia adentro haciendo que no sean tan empinadas, como si formaran un cono. La regla sería hacer que el hoyo sea tres veces más ancho que su profundidad.
El pozo abierto más grande que hay en la Tierra es la Mina Bingham de Utah, excavada con explosivos y excavadores a comienzos de los 1900s para extraer cobre. La profundidad es de 1,2 km. y su ancho es de 4 km.
Al tener las paredes en pendiente y un ancho tres veces mayor a la profundidad, no hay desmoronamiento. Pero en 2013 uno de los lados colapsó y causó que 145 millones de toneladas de roca partida cayeran al fondo del pozo. Nadie se lastimó, afortunadamente, pero los daños sumaron millones de dólares.
Supongamos que intentaras excavar para salir del otro lado de la Tierra y que el planeta fuera sólido (sabemos que no lo es, pero es un ejemplo). La profundidad del hoyo debería ser equivalente al diámetro de la Tierra, como si fuera una línea que pasa por el centro de un círculo. De ese modo tu hoy sería estable.
Las perforaciones pueden ir más profundo a mayor velocidad que las excavaciones porque se mueve menos material y la ingeniería puede con sus cálculos lograr que el hoyo resista fuerzas mayores. Las compañías de energía suelen hacer perforaciones de hasta 5 km. para encontrar gas y petróleo. La perforación más profunda es la de Kola, al noroeste de Rusia, con 12,2 km. de profundidad. Esta clase de perforaciones nos enseñan mucho sobre el interior de la Tierra. Pero el proyecto de Kola se abandonó debido a dificultades como las temperaturas demasiado elevadas como para que funcionara el equipo. Los costos eran muy elevados.
Andrew Gase, Profesor Adjunto de Geociencias, Universidad Estatal Boise.
