Las áreas geotermales de Yellowstone incluyen varias cuencas de géiseres en el Parque Nacional de Yellowstone , así como otras características geotermales como fuentes termales , ollas de lodo y fumarolas . Se estima que hay 10 000 características termales en Yellowstone. [1] Un estudio [2] que se completó en 2011 encontró que un total de 1283 géiseres han entrado en erupción en Yellowstone, 465 de los cuales están activos durante un año promedio. Estos se distribuyen entre nueve cuencas de géiseres, con algunos géiseres que se encuentran en áreas termales más pequeñas en todo el parque. El número de géiseres en cada cuenca de géiseres es el siguiente: Cuenca de géiseres superior (410), Cuenca de géiseres Midway (59), Cuenca de géiseres inferior (283), Cuenca de géiseres Norris (193), Cuenca de géiseres West Thumb (84), Cuenca de géiseres Gibbon (24), Cuenca de géiseres Lone Star (21), Cuenca de géiseres Shoshone (107), Cuenca de géiseres Heart Lake (69), otras áreas (33). Aunque los famosos géiseres grandes como Old Faithful son parte del total, la mayoría de los géiseres de Yellowstone son pequeños, y entran en erupción solo hasta un pie o dos. El sistema hidrotermal que suministra agua caliente a los géiseres se encuentra dentro de una antigua caldera activa . [3] Muchas de las características termales de Yellowstone acumulan depósitos de sinter , geiserita o travertino alrededor y dentro de ellas.
Las distintas cuencas de géiseres se encuentran donde el agua de lluvia y el deshielo pueden filtrarse en el suelo, sobrecalentarse indirectamente por el punto caliente de Yellowstone subyacente y luego estallar en la superficie como géiseres, fuentes termales y fumarolas. Por lo tanto, los valles de fondo plano entre antiguos flujos de lava y morrenas glaciares son donde se encuentran la mayoría de las grandes áreas geotérmicas. Se pueden encontrar áreas geotérmicas más pequeñas donde las fallas alcanzan la superficie, en lugares a lo largo de la zona de fractura circular alrededor de la caldera y en la base de las laderas que recogen 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 confinado adecuadamente 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 características, es importante que los espectadores permanezcan en los paseos marítimos y los senderos designados. Se han producido varias muertes en el parque como resultado de caídas en aguas termales.
Se han encontrado artefactos prehistóricos de nativos americanos en Mammoth Hot Springs y otras áreas geotermales en Yellowstone. Algunos relatos afirman que los primeros habitantes usaban agua caliente de las características geotermales 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 los 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 atrevieron a ingresar a lo que ahora conocemos como la caldera debido a los frecuentes ruidos fuertes que sonaban como truenos y la creencia de que a los espíritus que poseían el 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 geotermales fue John Colter , que había abandonado la expedición de Lewis y Clark. Describió lo que vio como "azufre de aguas termales". En 1830, el cazador de castores Joseph Meek contó que el vapor que se elevaba de las cuencas de los géiseres le recordaba al humo que salía de las chimeneas industriales en una fría mañana de invierno en Pittsburgh, Pensilvania . En la década de 1850, el famoso cazador de castores Jim Bridger lo llamó "el lugar donde burbujeaba el infierno". [3]
El calor que impulsa la actividad geotérmica en el área de Yellowstone proviene de la salmuera (agua salada) que se encuentra a 1,5–3 millas (7,900–15,800 pies; 2,400–4,800 m) debajo de la superficie. [3] Esto está en realidad debajo de la roca volcánica sólida y el sedimento que se extiende a una profundidad de 3,000 a 6,000 pies (900 a 1,800 m) y está dentro de la parte caliente pero mayormente 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 una gran presión (como una enorme olla a presión ). [9]
La convección de la salmuera agitada y la conducción desde la roca circundante transfieren calor a una capa superpuesta de agua subterránea dulce . El movimiento de los dos líquidos se ve facilitado por la naturaleza altamente fracturada y porosa de las rocas bajo la meseta de Yellowstone. Parte de la 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 se precipita en la superficie para formar geiserita o sinter, 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 características geotérmicas en Yellowstone:
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La cuenca del géiser Norris 44°43′43″N 110°42′16″O / 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 hacia el norte a través de Mammoth hasta el área de Gardiner, Montana . La falla del lago Hebgen va desde el noroeste de West Yellowstone, Montana , hasta Norris. En 1959, esta falla sufrió un terremoto de 7,4 grados en la escala de Richter (las fuentes varían en cuanto a la magnitud exacta, entre 7,1 y 7,8; véase el terremoto del lago Hebgen de 1959 ). La cuenca del géiser Norris es tan caliente y dinámica porque estas dos fallas se cruzan con la zona de fractura en forma de anillo que resultó de la creación de la caldera de Yellowstone hace 640.000 años. [11]
La cuenca consta de tres áreas principales: Porcelain Basin, Back Basin y One Hundred Springs Plain. 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, el géiser Echinus tiene un pH de ~3,5). La diferencia de pH permite que una clase diferente de termófilos bacterianos viva en Norris, lo que crea diferentes patrones de color dentro y alrededor de las aguas de Norris Basin.
Las Ragged Hills que se encuentran entre Back Basin y One Hundred Springs Plain son kames glaciares 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 fluían a través de ellos. Madison se encuentra dentro de los canales de arroyos erosionados cortados a través de los 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 géiser Old Faithful, un poco más pequeño pero mucho más famoso , ubicado en Upper Geyser Basin, Steamboat tiene un cronograma errático y prolongado entre erupciones importantes. Durante las erupciones importantes, que pueden estar separadas por intervalos de más de un año (el lapso registrado más largo 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 del géiser Norris sufre periódicamente una perturbación térmica a gran escala que dura unas pocas semanas. Los niveles de agua fluctúan y las temperaturas, el pH, los colores y los patrones eruptivos cambian en toda la cuenca. Durante una perturbación en 1985, el géiser Porkchop expulsó 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 guardabosques observó que burbujeaba intensamente, la primera actividad de este tipo desde 1991. La actividad aumentó drásticamente 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 se trazó alrededor de la zona peligrosa y ahora conduce detrás del géiser Porkchop. [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, la cantidad, el tamaño y la potencia de las fumarolas eran mucho mayores que en la actualidad. Las fumarolas se ven con mayor facilidad en las condiciones más frescas y de poca luz de la mañana y la tarde.
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La cuenca del géiser Gibbon 44°41′58″N 110°44′34″O / 44.69944, -110.74278 (cuenca del géiser Gibbon) incluye varias áreas termales en las cercanías del río Gibbon , entre las cataratas Gibbon 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 área hidrotermal al sur de Norris Junction que incluye coloridas fuentes termales y dos grandes pozos de lodo.
La cuenca del géiser Monument 44°41′03″N 110°45′14″O / 44.68417, -110.75389 (Cuenca del géiser Monument) no tiene géiseres activos, pero sus "monumentos" son depósitos de sinter silíceo 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 glaciares durante las etapas finales de la glaciación de Pinedale . La cuenca está en una cresta a la que se llega por un sendero muy empinado de una milla (1,6 km) al sur de Artists' Paint Pots. Otras áreas de actividad termal en la cuenca del géiser Gibbon se encuentran fuera del sendero.
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Al sur de Norris, a lo largo del borde de la caldera, se encuentra la Cuenca Superior del Géiser 44°27′52″N 110°49′45″O / 44.46444, -110.82917 (Cuenca Superior del Géiser) , que tiene la mayor concentración de características geotérmicas del parque. Este complemento de características incluye el géiser más famoso del parque, el géiser Old Faithful , así como otros cuatro géiseres grandes predecibles. Uno de estos grandes géiseres en el área es el géiser Castle , que se encuentra a unos 1400 pies (430 m) al noroeste de Old Faithful. El géiser Castle 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 la cuenca del géiser superior son recordatorios de los flujos de lava riolítica del Cuaternario . Estos flujos, que se produjeron mucho después de la catastrófica erupción de hace 640.000 años, se extendieron por el paisaje como montículos rígidos 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 permiten la existencia de géiseres. Los depósitos de till glaciar subyacen a las cuencas de los géiseres y proporcionan áreas de almacenamiento para el agua utilizada en las erupciones. Muchas formaciones terrestres, como Porcupine Hills al norte de Fountain Flats, están formadas por grava glacial y son recordatorios de que hace 70.000 a 14.000 años, esta área estaba sepultada bajo el hielo. [14]
Las señales de las fuerzas de la erosión se pueden ver en todas partes, desde los canales de escorrentía tallados a través del sinter en 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 8.262 pies (2.518 m), dividiendo el país en dos cuencas hidrográficas distintas . [15]
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Midway Geyser Basin 44°31′04″N 110°49′56″O / 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 características, el géiser Excelsior de 200 por 300 pies de ancho (60 por 90 m) que vierte más de 4000 galones estadounidenses (15 000 L; 3300 imp gal) por minuto en el río Firehole . Aquí se encuentra la fuente termal más grande de Yellowstone, Grand Prismatic Spring, de 110 m de ancho y 37 m de profundidad . [16] También en la cuenca se encuentra Turquoise Pool y Opal Pool .
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Más al norte se encuentra la Cuenca Inferior del Géiser 44°32′58″N 110°50′09″O / 44.54944, -110.83583 (Cuenca Inferior del Géiser) , que es la cuenca de géiser más grande en área, cubriendo aproximadamente 11 millas cuadradas. [17] Debido a su gran tamaño, tiene un conjunto mucho menos concentrado de características geotérmicas, incluyendo Fountain Paint Pots . Fountain Paint Pots son ollas de barro , es decir, un manantial termal que contiene barro hirviendo en lugar de agua. El barro se produce por una mayor acidez en el agua que permite que el manantial disuelva los minerales circundantes para crear un barro opaco, generalmente gris. También está el manantial Firehole, el estanque Celestine, el estanque Leather, el manantial Red Sputer, el manantial Jelly y varias fumarolas.
Los géiseres de la cuenca inferior de géiseres incluyen el géiser Great Fountain , cuyas erupciones alcanzan de 100 a 200 pies (30–61 m) en el aire, mientras que las olas de agua caen en cascada por sus terrazas de sinterización., [16] el grupo de géiseres Fountain ( el géiser Clepsydra que entra en erupción casi continuamente a alturas de 45 pies (14 m), [18] el géiser Fountain , el géiser Jelly, el géiser Jet , el géiser Morning y el géiser Spasm ), el grupo de géiseres Pink Cone [19] ( el géiser Dilemma , el géiser Labial , el géiser Narcissus , el géiser Pink y el géiser Pink Cone ), el grupo de géiseres White Dome (el géiser Crack, el géiser Gemini, el géiser Pebble, el géiser Rejuvenated y el géiser White Dome ), así como Sizzler Géiser.
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La cuenca de géiseres de West Thumb 44°25′07″N 110°34′23″O / 44.41861, -110.57306 (Cuenca de géiseres de West Thumb) , que incluye la cuenca Potts al norte, es la cuenca de géiseres más grande en las orillas del lago Yellowstone. Se cree que la fuente de calor de las características termales en esta ubicación está relativamente cerca de la superficie, a solo 10.000 pies (3.000 m) de profundidad. West Thumb tiene aproximadamente el mismo tamaño que otra famosa caldera volcánica, Crater Lake en Oregon , 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 se agrietó a lo largo de zonas de fractura en forma de anillo. 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 la cuenca del géiser West Thumb en la actualidad.
Las características termales de West Thumb no sólo se encuentran en la orilla del lago, sino que también se extienden bajo la superficie del mismo. A principios de los años 1990 se descubrieron varias características hidrotermales submarinas que pueden verse como puntos resbaladizos o pequeñas protuberancias en verano. Durante el invierno, las características termales submarinas son visibles como agujeros de fusión en la superficie helada del lago. [20] El hielo circundante puede alcanzar un espesor de tres pies (una yarda). [21]
Tal vez la característica hidrotermal más famosa de West Thumb es 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 lanzar una trucha a la orilla, accidentalmente se soltó del anzuelo y cayó en el manantial. Por un momento se lanzó con una rapidez maravillosa, como si buscara una salida. Luego llegó a la superficie, muerta, 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 quemaduras graves en Fishing Cone en 1921. La pesca en el géiser ahora está prohibida. [22]
Los primeros visitantes llegaban a West Thumb en diligencia desde la zona de Old Faithful. Tenían 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 de barcos estaba ubicado cerca del extremo sur de la cuenca del géiser, cerca de Lakeside Spring.
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El lago del corazón 44°18′00″N 110°30′56″O / 44.30000, -110.51556 (Cuenca del géiser del lago del corazón) , Lone Star 44°24′50″N 110°49′04″O / 44.41389, -110.81778 -110.81778 (Cuenca del géiser Lone Star) y las cuencas del géiser Shoshone 44°21′16″N 110°47′57″O / 44.35444, -110.79917 (Cuenca del géiser Shoshone) están ubicadas 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 las características geotérmicas 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 marcados.
La cuenca de géiseres del lago Heart contiene varios grupos de géiseres y aguas termales de color azul intenso cerca del lago Heart , en la parte centro-sur de Yellowstone, al sureste de la mayoría de las cuencas de géiseres principales. El lago Heart, situado en la cuenca del río Snake , al este del lago Lewis y al sur del lago Yellowstone, 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 de géiseres del lago Heart comienza a un par de millas del lago y desciende a lo largo de Witch Creek hasta la orilla del lago. Cinco grupos de características hidrotermales comprenden la cuenca, y todos ellos contienen géiseres, aunque algunos están inactivos. [22]
Entre el lago Shoshone y Old Faithful se encuentra la cuenca del géiser Lone Star , cuya característica principal es el géiser Lone Star , llamado así por su aislamiento de los géiseres cercanos de la cuenca del géiser superior. Se puede llegar a la cuenca a pie o en bicicleta a través de una carretera de 3 millas que está cerrada a los vehículos.
La cuenca de géiseres Shoshone , a la que se puede llegar caminando o en barco, contiene una de las mayores concentraciones de géiseres del mundo: más de 80 en un área de 1600 por 800 pies (490 por 240 m). [23] Las fuentes termales y los lodazales salpican el paisaje entre la cuenca de géiseres y el lago Shoshone.
La cuenca de aguas termales se encuentra a 24 km al noreste de Fishing Bridge y tiene una de las mayores colecciones de fuentes termales y fumarolas de Yellowstone. [24] Las características geotérmicas de la zona 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 desarrollen montículos de azufre de un metro de altura alrededor de las fumarolas. El agua ácida muy caliente y el vapor también han creado huecos en el suelo que solo 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] Se creó a lo largo de miles de años a medida que el agua caliente del manantial se enfriaba y depositaba carbonato de calcio (más de dos toneladas fluyen hacia Mammoth cada día en una solución). Debido a la enorme cantidad de respiraderos geotermales, 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 geotermales de Yellowstone.
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Las características termales en el Volcán de Lodo y el Caldero 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 " respiraderos de vapor " se producen cuando el agua subterránea hierve 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 lava el ácido o la roca lixiviada, permanece como arcilla pegajosa para formar una olla de lodo. El gas de 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 de la superficie para crear charcas 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 .
En 1978, una serie de terremotos poco profundos asociados con la actividad volcánica en Yellowstone azotaron esta zona. Las temperaturas del suelo aumentaron hasta casi 200 °F (93 °C). La pendiente entre Sizzling Basin y Mud Geyser, que antes estaba cubierta de hierba verde y árboles, se convirtió en un paisaje árido de árboles caídos conocido como "la ladera de la cocina".