Hells Bells son estructuras huecas de carbonato en forma de campana o cono que pueden alcanzar longitudes de 2 metros (6 pies 7 pulgadas). Se encuentran bajo el agua en el cenote El Zapote en Quintana Roo , México , en la Península de Yucatán ; Existen formaciones similares en otras cuevas. En un cierto rango de profundidad, estas estructuras cubren toda la superficie de la cueva, incluidos los troncos de árboles sumergidos y otras Hells Bells, aunque nunca se tocan entre sí.
Las Hells Bells son espeleotemas que parecen haberse formado a través de interacciones complejas no completamente comprendidas entre el agua de la cueva, los microorganismos que viven en la cueva y la superficie de las Hells Bells. El nombre hace referencia tanto a su forma como a su entorno, y también a una canción del mismo nombre .
El nombre es una referencia tanto a la forma de las estructuras [1] como al ambiente tóxico y sin luz en el que se encuentran, [2] y también a la canción " Hells Bells " de AC/DC , y fue propuesta por buzos de cuevas. [1] En español se llaman Campanas del Infierno . [3] Otro nombre es Piñas de Yucatán , debido a su forma de piña. [4]
Las Hells Bells se encuentran bajo el agua a profundidades de 29 a 35 metros (95 a 115 pies) y tienen la forma de protuberancias huecas y cónicas con formas que se asemejan a campanas, pantallas de lámparas, lenguas, trompetas o troncos que cuelgan de una superficie [5] y ensancharse hacia abajo como un cono [6] o una campana. [7] Cubren toda la superficie de la cueva, incluidos ejemplares de mayor tamaño y troncos de árboles ; Las formas anidadas también son comunes, pero siempre hay cierta separación entre superficies adyacentes alejadas del punto de unión. [5] Su superficie está cubierta de irregularidades como gránulos, protuberancias, protuberancias, pústulas e hinchazones y, a veces, de piedra fluida producida por la exposición al aire; generalmente no son suaves. [8] Algunas de estas estructuras son "senderos de burbujas"; Se trata de canales o hendiduras excavadas en la piedra caliza por burbujas de dióxido de carbono . [9]
Las Hells Bells suelen ser elípticas o circulares, con su superficie inferior estrictamente horizontal y normalmente con un hueco lateral que les da una forma de herradura; esta abertura siempre mira hacia las paredes de la cueva [10] y en general las Campanas tienden a crecer alejándose de los obstáculos. El ángulo de apertura de una campana suele ser el mismo en toda su longitud. [11] Son grandes: su longitud puede superar los 2 metros (6 pies 7 pulgadas) y su ancho puede alcanzar los 0,8 metros (2 pies 7 pulgadas), [5] mientras que sus paredes tienen hasta 3 centímetros (1,2 pulgadas) de espesor. [10] Las campanas que se formaron sobre los troncos de los árboles son más pequeñas y tienen formas que recuerdan a balcones o consolas. [8] En los cortes transversales, las campanas están estratificadas, con capas de color blanco a amarillo y marrón que están formadas en parte por cristales de calcita en forma de cuchillas que pueden alcanzar 1 centímetro (0,39 pulgadas) de longitud y en parte por capas no cristalinas. [8] El óxido de manganeso forma capas marrones en algunos especímenes menos profundos. [12]
Hells Bells se encontraron originalmente en el sumidero de El Zapote ( cenote ), una caverna llena de agua de 54 metros de profundidad (177 pies) [1] o con forma de reloj de arena, [13] más específicamente en sus 60-100 metros ( Caverna de 200 a 330 pies) de ancho. [14] En el fondo de la caverna se encuentra un montículo de escombros; las lluvias fuertes pueden arrastrar material hacia el sumidero, incluidos algunos troncos de árboles sumergidos que miden hasta 8 metros (26 pies) de largo [1] y hojas y otros restos de plantas que cubren el suelo del sumidero. [15] Un pozo se eleva a la superficie hasta el sumidero real y mide aproximadamente 8,7 por 10,8 metros (29 pies × 35 pies) de ancho allí, mientras que la caverna sumergida alcanza un ancho de más de 100 metros (330 pies); [1] no hay ningún flujo de agua detectable en la caverna más profunda. [15] Dolinas como El Zapote son comunes en la región más amplia y se forman a través del colapso de cuevas. [16] Se han encontrado campanas similares en otros cenotes de la región, como Xkolac, Maravilla y Tortugas. [4]
La comunidad local de buceo en cuevas conoce su existencia desde hace mucho tiempo, [1] y hay un centro de visitantes en El Zapote donde se exhibe un espécimen de 1,8 metros de largo (5,9 pies) tomado del suelo de la cueva. [10] Las Campanas del Infierno fueron investigadas por Wolfgang Stinnesbeck de la Universidad de Heidelberg [6], quien estaba investigando cuevas en busca de rastros de civilización humana [7] y autor del primer trabajo académico sobre ellas. [6]
El Zapote y Hells Bells se encuentran en el sureste de México , [1] en el estado de Quintana Roo [17] 26 kilómetros (16 millas) [16] al oeste de Puerto Morelos y 36 kilómetros (22 millas) al sur de Cancún ; el sumidero se encuentra c. A 10 kilómetros de una vía que conecta la Carretera Federal Mexicana 180 y la Carretera Federal Mexicana 307 . El Zapote se encuentra en la Península de Yucatán , que contiene uno de los sistemas de cuevas kársticas más grandes del mundo, [1] incluidas 370 cuevas sólo en Quintana Roo; La longitud total de todas estas cuevas probablemente supera los 7.000 kilómetros (4.300 millas) y algunos sistemas individuales tienen más de 350 kilómetros (220 millas) de largo. [dieciséis]
Los depósitos de carbonato ( espeleotemas de carbonato ) en las cuevas parecen formarse generalmente cuando la evaporación o el dióxido de carbono que se escapa del agua hacen que la calcita se sature, [18] que luego precipita y forma depósitos. [2] Sin embargo, también se conocen depósitos submarinos de carbonato que pueden formarse mediante procesos biológicos [18] y físico-químicos. [2] Las Hells Bells parecen pertenecer a este tipo submarino, ya que hay poca evidencia de exposición al aire en ellas, y los niveles de agua en la cueva parecen haber excedido siempre las profundidades a las que se desarrollaron las Hells Bells. [19]
Los sumideros vecinos también contienen estructuras tipo Hells Bells, pero son más pequeñas que las de El Zapote, mientras que otros sistemas de cuevas en Yucatán [20] y aparentemente en otras partes del mundo [6] no tienen tales estructuras; se desconoce el motivo de su ausencia en otros lugares [20], aunque es probable que se necesiten condiciones hidrológicas particulares para su formación. [21] Sin embargo , los llamados depósitos de carbonato "folia", a los que pertenecen las Hells Bells, [22] están muy extendidos en todo el mundo. [23]
El desarrollo de Hells Bell parece comenzar en forma de un capullo hemisférico, que comienza a crecer cónicamente hacia abajo y adquiere la forma de cono hueco una vez que ha alcanzado una longitud de 3 a 4 centímetros (1,2 a 1,6 pulgadas) y un ancho de 4 centímetros (1,6 pulgadas), cuando se detiene la acumulación de calcita en el lado interior. [5] El crecimiento de las Campanas fue inestable, con desaceleraciones y paradas alternadas con un crecimiento rápido [24] pero dentro de un entorno general estable [2] donde el transporte de sustancias químicas a través del agua se debe principalmente a la difusión , debido a la falta de corrientes de agua. [25] La datación radiométrica de algunos especímenes de Hells Bells indica que crecieron durante el Holoceno medio y tardío , [19] comenzando hace más de 5.200 años, hasta el día de hoy; [26] la cueva ya estaba inundada en ese momento. [7]
Los sistemas de cuevas de Yucatán están parcialmente inundados por agua subterránea salada derivada del agua de mar y agua subterránea dulce proveniente de las precipitaciones ; el agua dulce y el agua salada están separadas por una capa mixta ( haloclina ). Los sumideros conocidos como cenotes conectan los sistemas de cuevas con la atmósfera; A menudo, los cenotes más antiguos contienen agua turbia y estancada con capas ricas y pobres en oxígeno . [1] Eso incluye El Zapote, donde el contenido de oxígeno cae en la haloclina a anoxia , [27] mientras que la capa de agua dulce contiene oxígeno; [28] la capa de agua salada puede [27] contener o no oxígeno. [29] En El Zapote, las Campanas del Infierno se han desarrollado en el margen entre la haloclina y la capa de agua dulce superior; no se encuentran en ningún otro lugar de la columna de agua [5] donde la calcita parece disolverse. Su crecimiento descendente está limitado por la haloclina. [20] La región de la columna de agua donde se desarrollan parece coincidir con la presencia de un límite redox [30] producido por el metabolismo microbiano de sulfatos y nitratos [31] que se mueve hacia arriba y hacia abajo en respuesta a variaciones de precipitación (como los huracanes ) y los cambios resultantes en el suministro de agua a El Zapote; [32] la lenta fase descendente del movimiento puede inducir el crecimiento de Hells Bells. [33] La identificación de los rasgos químicos que corresponden a la formación de Hells Bells se ve dificultada por la escasez de datos hidrogeoquímicos. [34]
Tanto las estructuras de El Zapote como las Hells Bells contienen un ecosistema diverso de microorganismos, incluidas arqueas y bacterias , y con especies quimiolitotróficas , heterótrofas y mixotróficas . Los microbios metabolizan hidrógeno , diversos compuestos de nitrógeno , oxígeno y diversos compuestos de azufre . [28] El metabolismo de estos microorganismos puede influir en el crecimiento de Hells Bells al consumir dióxido de carbono y facilitar así la deposición de calcita al metabolizar el nitrógeno de compuestos alcalinos a ácidos y neutros [35] bajo la influencia de procesos redox de azufre y nitrógeno . [36] formando biopelículas en la superficie de las campanas [33] y produciendo polímeros orgánicos que pueden concentrar calcio . [37]
Las Hells Bells pueden tener un origen biológico; La actividad microbiana puede producir la laminación de los depósitos, que se asemejan a los de algunos estromatolitos de agua dulce . Es difícil vincular de manera concluyente tales depósitos de calcita con la actividad biológica. [35] Potencialmente, la oxidación de los compuestos de azufre en las capas de agua que contienen oxígeno las acidifica y, por lo tanto, detiene el crecimiento de las campanas, [24] al igual que el consumo de calcita disuelta por las campanas vecinas; Esto podría explicar por qué se alejan de los obstáculos. [35] Sin embargo, el proceso de formación de Hells Bells es altamente especulativo [2] y en su mayoría también son posibles mecanismos no biológicos. [33] La erosión de la piedra caliza por burbujas ascendentes que contienen dióxido de carbono y la precipitación de la piedra caliza a partir del agua saturada de calcio resultante se ha propuesto como un proceso alternativo. Según esta teoría, la piedra caliza precipita en el borde de una burbuja atrapada bajo algún obstáculo, iniciando el desarrollo de una Campana del Infierno. [26] Las fluctuaciones en la haloclina modificarían químicamente la piedra caliza, produciendo un sustrato para una mayor precipitación de piedra caliza. [38]
Debido a que el crecimiento de Hells Bells está tan fuertemente limitado por las capas de agua, su profundidad y su historia de crecimiento pueden usarse para inferir la posición de la haloclina, que a su vez refleja las tasas de precipitación anteriores; esto podría usarse para inferir el clima pasado . Además, el ecosistema oscuro y sumergido de Hells Bells puede utilizarse como analogía de las condiciones de la Tierra primitiva cuando la radiación ionizante y ultravioleta limitaba el desarrollo de la vida. [20]
El cenote El Zapote es también el lugar donde se descubrió por primera vez el género de perezosos terrestres Xibalbaonyx ; Los perezosos terrestres durante el Neógeno fueron un grupo diverso de megafauna americana que está mal registrado en fósiles de Centroamérica . [17] Los restos del espécimen animal fueron encontrados en el suelo del sumidero. [dieciséis]
