Las áreas geotérmicas de Yellowstone incluyen varias cuencas de géiseres en el Parque Nacional de Yellowstone , así como otras características geotérmicas como fuentes termales , ollas de barro y fumarolas . El número de elementos termales en Yellowstone se estima en 10.000. [1] Un estudio [2] que se completó en 2011 encontró que un total de 1.283 géiseres han entrado en erupción en Yellowstone, 465 de los cuales están activos durante un año promedio. Estos se distribuyen en nueve cuencas de géiseres, y algunos géiseres se encuentran en áreas termales más pequeñas en todo el parque. El número de géiseres en cada cuenca de géiseres es el siguiente: Cuenca del géiser superior (410), Cuenca del géiser Midway (59), Cuenca del géiser inferior (283), Cuenca del géiser Norris (193), Cuenca del géiser West Thumb (84), Géiser Gibbon Cuenca (24), Cuenca del géiser Lone Star (21), Cuenca del géiser Shoshone (107), Cuenca del géiser Heart Lake (69), otras áreas (33). Aunque los grandes géiseres famosos como Old Faithful son parte del total, la mayoría de los géiseres de Yellowstone son pequeños y entran en erupción a sólo uno o dos pies. El sistema hidrotermal que suministra agua caliente a los géiseres se encuentra dentro de una antigua caldera activa . [3] Muchas de las características térmicas de Yellowstone acumulan depósitos de sinterizado , geyserita o travertino alrededor y dentro de ellas.
Las diversas cuencas de géiseres están ubicadas donde el agua de lluvia y el deshielo pueden filtrarse hacia el suelo, sobrecalentarse indirectamente por el punto de acceso subyacente de Yellowstone y luego hacer erupción en la superficie en forma de géiseres, fuentes termales y fumarolas. Así, en los valles de fondo plano entre antiguos flujos de lava y morrenas glaciares se encuentran la mayoría de las grandes áreas geotérmicas. Se pueden encontrar áreas geotérmicas más pequeñas donde las fallas llegan a la superficie, en lugares a lo largo de la zona de fractura circular alrededor de la caldera y en la base de las pendientes que acumulan el exceso de agua subterránea. [3] Debido a la gran elevación de la meseta de Yellowstone, la temperatura de ebullición promedio en las cuencas de géiseres de Yellowstone es de 199 °F (93 °C). Cuando está adecuadamente confinado y cerca de la superficie, puede liberar periódicamente parte de la presión acumulada en erupciones de agua caliente y vapor que pueden alcanzar hasta 390 pies (120 m) en el aire (ver Steamboat Geyser , el géiser más alto del mundo). . [4] El agua que brota de los géiseres de Yellowstone se sobrecalienta por encima de ese punto de ebullición a un promedio de 204 °F (95,5 °C) cuando sale del respiradero. [5] El agua se enfría significativamente mientras está en el aire y ya no está hirviendo cuando golpea el suelo, los paseos marítimos cercanos o incluso los espectadores. Debido a las altas temperaturas del agua en las atracciones, es importante que los espectadores permanezcan en los malecones y senderos designados. En el parque se han producido varias muertes como consecuencia de caídas en aguas termales.
Se han encontrado artefactos prehistóricos de nativos americanos en Mammoth Hot Springs y otras áreas geotérmicas en Yellowstone. Algunos relatos afirman que los primeros pueblos utilizaban el agua caliente de las instalaciones geotérmicas para bañarse y cocinar. En el siglo XIX, el padre Pierre-Jean De Smet informó que los nativos que entrevistó pensaban que las erupciones de los géiseres eran "el resultado del combate entre espíritus infernales". [6] La expedición de Lewis y Clark viajó al norte del área de Yellowstone en 1806. Los nativos locales con los que se encontraron rara vez se atrevían a entrar en lo que ahora sabemos que es la caldera debido a los frecuentes ruidos fuertes que sonaban como truenos y a la creencia de que los espíritus que A los dueños del área no les gustaba la intrusión humana en su reino. [7] El primer hombre blanco conocido que viajó a la caldera y vio las características geotérmicas fue John Colter , que había abandonado la expedición de Lewis y Clark. Describió lo que vio como "azufre de aguas termales". El cazador de castores Joseph Meek contó en 1830 que el vapor que se elevaba de las distintas cuencas de géiseres le recordaba el humo que salía de las chimeneas industriales en una fría mañana de invierno en Pittsburgh, Pensilvania . En la década de 1850, el famoso trampero Jim Bridger lo llamó "el lugar donde surgió el infierno". [3]
El calor que impulsa la actividad geotérmica en el área de Yellowstone proviene de la salmuera (agua salada) que se encuentra entre 1,5 y 3 millas (7900 a 15 800 pies; 2400 a 4800 m) debajo de la superficie. [3] Esto en realidad está debajo de la roca volcánica sólida y el sedimento que se extiende a una profundidad de 3000 a 6000 pies (900 a 1800 m) y está dentro de la parte caliente pero mayoritariamente sólida del plutón que contiene la cámara de magma de Yellowstone . [8] A esa profundidad, la salmuera se sobrecalienta a temperaturas que superan los 400 °F (204 °C), pero puede permanecer líquida porque está bajo gran presión (como una enorme olla a presión ). [9]
La convección de la salmuera batida y la conducción desde la roca circundante transfieren calor a una capa superpuesta de agua subterránea fresca . El movimiento de los dos líquidos se ve facilitado por la naturaleza altamente fracturada y porosa de las rocas debajo de la meseta de Yellowstone. Algo de sílice se disuelve de la riolita fracturada en el agua caliente a medida que viaja a través de la roca fracturada. Parte de este mineral duro se vuelve a depositar posteriormente en las paredes de las grietas y fisuras para formar un sistema casi hermético a la presión. La sílice precipita en la superficie para formar geyserita o sinterizado, creando los enormes conos de géiser, los bordes festoneados de las fuentes termales y el paisaje aparentemente árido de las cuencas de géiseres.
Hay al menos cinco tipos de elementos geotérmicos que se encuentran en Yellowstone:
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La cuenca del géiser Norris 44 ° 43′43 ″ N 110 ° 42′16 ″ W / 44.72861 ° N 110.70444 ° W / 44.72861; -110.70444 (Norris Geyser Basin) es la cuenca de géiseres más caliente del parque [10] y está ubicada cerca del borde noroeste de la Caldera de Yellowstone, cerca de Norris Junction y en la intersección de tres fallas principales . El corredor Norris-Mammoth es una falla que va desde Norris al norte a través de Mammoth hasta el área de Gardiner, Montana . La falla del lago Hebgen se extiende desde el noroeste de West Yellowstone, Montana , hasta Norris. Esta falla experimentó un terremoto en 1959 que midió 7,4 en la escala de Richter (las fuentes varían en la magnitud exacta entre 7,1 y 7,8; ver Terremoto del lago Hebgen de 1959 ). La Cuenca Norris Geyser es tan caliente y dinámica porque estas dos fallas se cruzan con la zona de fractura del anillo que resultó de la creación de la Caldera de Yellowstone hace 640.000 años. [11]
La Cuenca consta de tres áreas principales: Cuenca de Porcelana, Cuenca Trasera y Llanura de Cien Manantiales. A diferencia de la mayoría de las otras cuencas de géiseres del parque, las aguas de Norris son ácidas [12] en lugar de alcalinas (por ejemplo, Echinus Geyser tiene un pH de ~3,5). La diferencia de pH permite que una clase diferente de bacterias termófilas vivan en Norris, creando diferentes patrones de color dentro y alrededor de las aguas de la cuenca de Norris.
Las Ragged Hills que se encuentran entre Back Basin y One Hundred Springs Plain son kames glaciales alterados térmicamente . A medida que los glaciares retrocedieron, las características térmicas subyacentes comenzaron a expresarse una vez más, derritiendo los restos del hielo y provocando que se arrojaran masas de escombros. Estos montones de escombros luego fueron alterados por el vapor y el agua caliente que fluía a través de ellos. Madison se encuentra dentro de los canales erosionados cortados a través de flujos de lava formados después de la erupción de la caldera . Las cataratas Gibbon se encuentran en el límite de la caldera al igual que las cascadas de Virginia. [10]
El géiser activo más alto del mundo, Steamboat Geyser , [11] se encuentra en Norris Basin. A diferencia del Old Faithful Geyser, un poco más pequeño pero mucho más famoso, ubicado en Upper Geyser Basin, Steamboat tiene un calendario errático y prolongado entre erupciones importantes. Durante las grandes erupciones, que pueden estar separadas por intervalos de más de un año (el lapso más largo registrado entre erupciones importantes fue de 50 años), Steamboat entra en erupción a más de 300 pies (90 m) en el aire. Steamboat no permanece inactivo entre erupciones, sino que muestra erupciones menores de aproximadamente 40 pies (12 m).
La cuenca Norris Geyser sufre periódicamente una perturbación térmica a gran escala en toda la cuenca que dura algunas semanas. Los niveles del agua fluctúan y las temperaturas, el pH, los colores y los patrones eruptivos cambian en toda la cuenca. Durante un disturbio en 1985, Porkchop Geyser lanzó continuamente vapor y agua; En 1989, el mismo géiser aparentemente se obstruyó con sílice y explotó, arrojando rocas a más de 200 pies (61 m). En 2003, un guardaparque observó que burbujeaba intensamente, la primera actividad de este tipo observada desde 1991. La actividad aumentó dramáticamente a mediados de 2003. Debido a las altas temperaturas del suelo y las nuevas características junto al sendero, gran parte de Back Basin estuvo cerrada hasta octubre. En 2004, el paseo marítimo rodeó la zona peligrosa y ahora pasa detrás de Porkchop Geyser. [13]
Al norte de Norris, Roaring Mountain es una gran zona hidrotermal ácida (solfatara) con muchas fumarolas. A finales del siglo XIX y principios del XX, el número, tamaño y potencia de las fumarolas eran mucho mayores que en la actualidad. Las fumarolas se ven más fácilmente en las condiciones más frescas y con poca luz de la mañana y la tarde.
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La cuenca del géiser Gibbon 44 ° 41′58 ″ N 110 ° 44′34 ″ W / 44.69944 ° N 110.74278 ° W / 44.69944; -110.74278 (Cuenca Gibbon Geyser) incluye varias áreas termales en las cercanías del río Gibbon entre Gibbon Falls y Norris. La característica más accesible de la cuenca es Beryl Spring , con un pequeño paseo marítimo a lo largo de Grand Loop Road . Artists' Paintpots es una pequeña zona hidrotermal al sur de Norris Junction que incluye coloridas fuentes termales y dos grandes ollas de barro.
La cuenca del Monument Geyser 44 ° 41′03 ″ N 110 ° 45′14 ″ W / 44.68417 ° N 110.75389 ° W / 44.68417; -110.75389 (Monument Geyser Basin) no tiene géiseres activos, pero sus 'monumentos' son depósitos de sinterización silícea similares a las agujas silíceas descubiertas en el fondo del lago Yellowstone . Los científicos plantean la hipótesis de que las estructuras de esta cuenca se formaron a partir de un sistema de agua caliente en un lago represado por un glaciar durante las etapas menguantes de la glaciación Pinedale . La cuenca se encuentra en una cresta a la que se llega por un sendero muy empinado de 1,6 km (una milla) al sur de Artists' Paint Pots. Otras áreas de actividad termal en Gibbon Geyser Basin se encuentran fuera del camino.
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Al sur de Norris a lo largo del borde de la caldera se encuentra la Cuenca del Géiser Superior 44°27′52″N 110°49′45″W / 44.46444°N 110.82917°W / 44.46444; -110.82917 (Cuenca del Géiser Superior) , que tiene la mayor concentración de elementos geotérmicos del parque. Este complemento de características incluye el géiser más famoso del parque, Old Faithful Geyser , así como otros cuatro géiseres grandes y predecibles. Uno de estos grandes géiseres de la zona es Castle Geyser , que se encuentra a unos 430 m (1,400 pies) al noroeste de Old Faithful. Castle Geyser tiene un intervalo de aproximadamente 13 horas entre erupciones importantes, pero es impredecible después de erupciones menores. Los otros tres géiseres predecibles son Grand Geyser , Daisy Geyser y Riverside Geyser . Biscuit Basin y Black Sand Basin también se encuentran dentro de los límites de Upper Geyser Basin.
Las colinas que rodean Old Faithful y Upper Geyser Basin son recordatorios de los flujos de lava riolítica del Cuaternario . Estos flujos, que ocurrieron mucho después de la catastrófica erupción de hace 640.000 años, fluyeron a través del paisaje como rígidos montículos de masa de pan debido a su alto contenido de sílice.
La evidencia de actividad glacial es común y es una de las claves que permite que existan géiseres. Los depósitos de glaciares se encuentran debajo de las cuencas de géiseres y proporcionan áreas de almacenamiento para el agua utilizada en las erupciones. Muchos accidentes geográficos, como Porcupine Hills al norte de Fountain Flats, están formados por grava glacial y son recordatorios de que hace entre 70.000 y 14.000 años, esta zona quedó enterrada bajo el hielo. [14]
Se pueden ver signos de las fuerzas de la erosión en todas partes, desde los canales de escorrentía excavados en el sinterizado de las cuencas de los géiseres hasta el drenaje creado por el río Firehole. La formación de montañas es evidente en el camino hacia el sur de Old Faithful, hacia Craig Pass. Aquí las Montañas Rocosas alcanzan una altura de 8262 pies (2518 m), dividiendo el país en dos cuencas hidrográficas distintas . [15]
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Cuenca del géiser Midway 44 ° 31′04 ″ N 110 ° 49′56 ″ W / 44.51778 ° N 110.83222 ° W / 44.51778; -110.83222 (Midway Geyser Basin) es mucho más pequeña que las otras cuencas que se encuentran a lo largo del río Firehole . A pesar de su pequeño tamaño, contiene dos grandes elementos, el Excelsior Geyser de 200 por 300 pies de ancho (60 por 90 m) , que vierte más de 4.000 galones estadounidenses (15.000 L; 3.300 imp gal) por minuto en el río Firehole . Aquí se encuentra la fuente termal más grande de Yellowstone, la Grand Prismatic Spring de 370 pies de ancho (110 m) y 121 pies de profundidad (37 m) . [16] También en la cuenca se encuentran Turquoise Pool y Opal Pool .
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Más al norte está la Cuenca del Géiser Inferior 44°32′58″N 110°50′09″W / 44.54944°N 110.83583°W / 44.54944; -110.83583 (Cuenca del géiser inferior) , que es la cuenca de géiseres más grande del área y cubre aproximadamente 11 millas cuadradas. [17] Debido a su gran tamaño, tiene un conjunto mucho menos concentrado de elementos geotérmicos, incluidos los Fountain Paint Pots . Los Fountain Paint Pots son vasijas de barro , es decir, una fuente termal que contiene barro hirviendo en lugar de agua. El lodo se produce por una mayor acidez en el agua, lo que permite que el manantial disuelva los minerales circundantes para crear un lodo opaco, generalmente gris. También hay Firehole Spring, Celestine Pool, Leather Pool, Red Spouter, Jelly Spring y varias fumarolas.
Los géiseres en Lower Geyser Basin incluyen el Great Fountain Geyser , cuyas erupciones alcanzan de 100 a 200 pies (30 a 61 m) en el aire, mientras que olas de agua caen en cascada por sus terrazas de sinterización, [16] el grupo de géiseres Fountain ( Clepsydra Geyser , que entra en erupción casi continuamente a alturas de 45 pies (14 m), [18] Fountain Geyser , Jelly Geyser, Jet Geyser , Morning Geyser y Spasm Geyser ), el grupo de géiseres Pink Cone [19] ( Dilema Geyser , Labial Geyser , Narcissus Geyser , Pink Geyser y Pink Cone Geyser ), el grupo de géiseres White Dome (Crack Geyser, Gemini Geyser, Pebble Geyser, Rejuvenated Geyser y White Dome Geyser ), así como Sizzler Geyser.
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La cuenca del géiser West Thumb 44 ° 25′07 ″ N 110 ° 34′23 ″ W / 44.41861 ° N 110.57306 ° W / 44.41861; -110.57306 (West Thumb Geyser Basin) , incluida la cuenca Potts al norte, es la cuenca de géiseres más grande a orillas del lago Yellowstone. Se cree que la fuente de calor de las características térmicas en este lugar está relativamente cerca de la superficie, a sólo 10.000 pies (3.000 m) de profundidad. West Thumb tiene aproximadamente el mismo tamaño que otra famosa caldera volcánica, Crater Lake en Oregón , pero mucho más pequeña que la gran Caldera de Yellowstone, que entró en erupción por última vez hace unos 640.000 años. West Thumb es una caldera dentro de una caldera.
West Thumb se creó hace aproximadamente 162.000 años cuando una cámara de magma se abultó bajo la superficie de la tierra y posteriormente la agrietó a lo largo de zonas de fractura de anillos. Esto, a su vez, liberó el magma encerrado en forma de lava y provocó que la superficie sobre la cámara de magma vacía colapsara. [20] Posteriormente, el agua llenó el área colapsada de la caldera, formando una extensión del lago Yellowstone. Esto creó la fuente de calor y agua que alimenta hoy la cuenca del West Thumb Geyser.
Las características termales de West Thumb no sólo se encuentran en la orilla del lago, sino que también se extienden bajo la superficie del lago. A principios de la década de 1990 se descubrieron varias características hidrotermales submarinas que pueden verse como puntos resbaladizos o ligeras protuberancias en el verano. Durante el invierno, las características térmicas submarinas son visibles como agujeros de deshielo en la superficie helada del lago. [20] El hielo circundante puede alcanzar tres pies (una yarda) de espesor. [21]
Quizás la característica hidrotermal más famosa de West Thumb sea un géiser en la orilla del lago conocido como Fishing Cone . Walter Trumbull , de la expedición Washburn-Langford-Doane de 1870, describió un evento único mientras un hombre pescaba junto al cono: "... al llevar una trucha a la orilla, accidentalmente se soltó del anzuelo y cayó al manantial. Por un momento se lanzó con maravillosa rapidez, como si buscara una salida. Luego llegó a la superficie, muerto y literalmente hirviendo. Fishing Cone entró en erupción con frecuencia a una altura de 40 pies (12 m) en 1919 y a alturas menores en 1939. Un pescador sufrió graves quemaduras en Fishing Cone en 1921. Ahora está prohibido pescar en el géiser. [22]
Los primeros visitantes llegarían a West Thumb en diligencia desde el área de Old Faithful. Tuvieron la opción de continuar en la diligencia o abordar el barco de vapor Zillah para continuar el viaje por agua hasta Lake Hotel . El muelle para botes estaba ubicado cerca del extremo sur de la cuenca del géiser cerca de Lakeside Spring.
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El lago Heart 44 ° 18′00 ″ N 110 ° 30′56 ″ W / 44.30000 ° N 110.51556 ° W / 44.30000; -110.51556 (Cuenca del géiser de Heart Lake) , Estrella solitaria 44 ° 24′50 ″ N 110 ° 49′04 ″ W / 44.41389 ° N 110.81778 ° W / 44.41389; -110.81778 (Cuenca del géiser Lone Star) y cuencas del géiser Shoshone 44 ° 21′16 ″ N 110 ° 47′57 ″ W / 44.35444 ° N 110.79917 ° W / 44.35444; -110.79917 (Cuenca del géiser Shoshone) se encuentran lejos de la carretera y requieren al menos varios kilómetros de caminata para llegar. Estas áreas carecen de los paseos marítimos y otras características de seguridad de las áreas desarrolladas. Como caer en accidentes geotérmicos puede ser fatal, generalmente es recomendable visitar estas áreas con un guía experimentado o, como mínimo, los viajeros deben asegurarse de permanecer en senderos bien señalizados.
La cuenca Heart Lake Geyser contiene varios grupos de géiseres y aguas termales de color azul intenso cerca de Heart Lake en la parte centro-sur de Yellowstone, al sureste de la mayoría de las principales cuencas de géiseres. Ubicado en la cuenca del río Snake al este del lago Lewis y al sur del lago Yellowstone, el lago Heart recibió su nombre en algún momento antes de 1871 en honor a Hart Hunney, un cazador. Otros exploradores de la región asumieron incorrectamente que el nombre del lago se escribía "corazón" debido a su forma. La cuenca Heart Lake Geyser comienza a un par de millas del lago y desciende a lo largo de Witch Creek hasta la orilla del lago. Cinco grupos de elementos hidrotermales componen la cuenca y todos ellos contienen géiseres, aunque algunos están inactivos. [22]
Entre el lago Shoshone y Old Faithful se encuentra Lone Star Geyser Basin , cuya característica principal es Lone Star Geyser , llamado así por su aislamiento de los géiseres cercanos de Upper Geyser Basin. Se puede llegar a la cuenca a pie o en bicicleta a través de una carretera de 3 millas cerrada al tráfico.
La cuenca del géiser Shoshone , a la que se llega a pie o en barco, contiene una de las mayores concentraciones de géiseres del mundo: más de 80 en un área de 490 por 240 m (1.600 por 800 pies). [23] Las aguas termales y las ollas de barro salpican el paisaje entre la cuenca del géiser y el lago Shoshone.
Hot Spring Basin se encuentra a 15 millas (24 km) al noreste de Fishing Bridge y tiene una de las colecciones de fuentes termales y fumarolas más grandes de Yellowstone. [24] Las características geotérmicas allí liberan grandes cantidades de azufre . Esto hace que el agua de los manantiales sea tan ácida que ha disuelto agujeros en los pantalones de las personas que se sientan en el suelo húmedo y hace que se formen montículos de azufre de tres pies (1 m) de altura alrededor de las fumarolas. El agua ácida muy caliente y el vapor también han creado huecos en el suelo que sólo están cubiertos por una fina costra.
Mammoth Hot Springs es un gran complejo de aguas termales en una colina de travertino en el Parque Nacional de Yellowstone, adyacente a Fort Yellowstone y el distrito histórico de Mammoth Hot Springs . [25] Fue creado durante miles de años cuando el agua caliente del manantial enfrió y depositó carbonato de calcio (más de dos toneladas fluyen hacia Mammoth cada día en una solución). Debido a la gran cantidad de fuentes geotérmicas, el travertino florece. [26] Aunque estos manantiales se encuentran fuera del límite de la caldera , su energía se ha atribuido al mismo sistema magmático que alimenta otras áreas geotérmicas de Yellowstone.
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Las características térmicas en el Volcán de Lodo y la Caldera de Azufre son principalmente ollas de lodo y fumarolas porque el área está situada en un sistema de agua encaramado con poca agua disponible. Las fumarolas o " fumarolas " se producen cuando el agua subterránea se evapora más rápido de lo que puede recargarse. Además, los vapores son ricos en ácido sulfúrico que lixivia la roca , descomponiéndola en arcilla . Debido a que el agua no elimina la roca ácida o lixiviada, ésta permanece como arcilla pegajosa para formar una vasija de barro. El gas sulfuro de hidrógeno está presente en las profundidades de la tierra en el volcán de lodo y se oxida a ácido sulfúrico por la actividad microbiana, que disuelve los suelos superficiales para crear charcos y conos de arcilla y lodo. Junto con el sulfuro de hidrógeno, el vapor, el dióxido de carbono y otros gases explotan a través de las capas de lodo .
Una serie de terremotos poco profundos asociados con la actividad volcánica en Yellowstone sacudieron esta área en 1978. Las temperaturas del suelo aumentaron a casi 200 °F (93 °C). La ladera entre Sizzling Basin y Mud Geyser, una vez cubierta de hierba verde y árboles, se convirtió en un paisaje árido de árboles caídos conocido como "la ladera de la cocina".