Cueva De Altamira, Cantabria): Microclima, Geomicrobiología Y Mecanismos De Interacción Cavidad/Exterior

DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA MUSEO NACIONAL DE CIENCIAS NATURALES CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS

DEPARTAMENTO DE PETROLOGÍA Y GEOQUÍMICA FACULTAD DE CIENCIAS GEOLÓGICAS UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Dinámica microambiental de un medio kárstico somero (Cueva de Altamira, Cantabria): microclima, geomicrobiología y mecanismos de interacción cavidad/exterior.

Tesis Doctoral SOLEDAD CUEZVA ROBLEÑO Madrid, 2008

Directores: SERGIO SÁNCHEZ MORAL Departamento de Geología Museo Nacional de Ciencias Naturales Consejo Superior de Investigaciones Científicas

JUAN CARLOS CAÑAVERAS JIMÉNEZ Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente Facultad de Ciencias Universidad de Alicante

Tutor: CARLOS ROSSI NIETO Departamento de Petrología y Geoquímica Facultad de Ciencias Geológicas Universidad Complutense de Madrid Dinámica microambiental de un medio kárstico somero (Cueva de Altamira, Cantabria): microclima, geomicrobiología y mecanismos de interacción cavidad/exterior.

Esta Tesis Doctoral ha sido realizada en el Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), con colaboración del Museo Nacional y Centro de Investigación de Altamira, y financiada por los pro- yectos de Investigación del Ministerio de Educación y Ciencia BTE2002-04492-CO2-02 (Inv. Principal S. Sánchez Moral), GL2006-11561 (Inv. Principal S. Sánchez Moral), la Acción Complementaria CGL2006-26147 (Inv. Principal S. Sánchez Moral) y dos Convenios de Colaboración entre la Dirección General de Bellas Artes y Bienes Culturales (MCu) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Inv. Principal S. Sánchez Moral).

Esta Memoria es presentada por Soledad Cuezva Robleño para optar al grado de Doctor en Ciencias Geológicas.

Madrid, mayo de 2008.

El Doctorando,

Soledad Cuezva Robleño

Los Directores,

Dr. Sergio Sánchez Moral Dr. Juan Carlos Cañaveras Jiménez Agradezco...

Esta Tesis Doctoral no tiene un carácter estrictamente individual. La naturaleza multidisciplinar del trabajo ha requerido, para su desarrollo y consecución, la colaboración y el apoyo de numerosas personas y de diversas instituciones. Así, yo siento que, para ser justos, junto al nombre de la autora principal debería incluirse un amplio et al.

Sergio Sánchez Moral y Juan Carlos Cañaveras Jiménez, directores de la tesis, son los indudables inspi- radores y promotores de este trabajo, coautores esenciales, y claves de que haya ocurrido y de que haya llegado a su fin. Son tremendos profesionales y magníficas personas, y he sido afortunada por tenerlos como mentores.

El resultado de este trabajo es, además, fruto de una estrecha colaboración con otros grupos de investigación:

• En el IRNAS-CSIC, Cesáreo Sáiz Jiménez y su equipo (Juan González Grau, Valme Jurado y Mª Carmen Portillo, etc.) han desarrollado los estudios microbiológicos, imprenscindibles para una correcta aproxi- mación geomicrobiológica.

• En la Universidad de Granada, Andrew S. Kowalsky y Penélope Serrano Ortíz, han realizado el tratamiento de los datos de los flujos de CO2, fundamentales en el estudio de los procesos de comunica- ción cavidad/exterior.

• En el Laboratorio de Petrología Aplicada de la Universidad de Alicante, David Benavente ha supervisa- do los análisis petrofísicos, que han permitido identificar el papel de las membranas de interconexión.

En los laboratorios del Departamento de Geología del MNCN-CSIC se han realizado gran parte de los aná- lisis de materiales y aguas: los análisis mineralógicos y geoquímicos han sido realizados por Rafael González; la preparación de muestras y elaboración de láminas delgadas estuvo a cargo de Manuel Castillejo y José Mª Hontoria; Mª Angeles Fernández llevó a cabo los análisis granulométricos; los análi- sis hidrogeoquímicos fueron desarrollados por Mª Isabel Ruíz, Mª Asunción Vallejo y Roberto García. El extenso trabajo de microscopía electrónica se ha realizado con la ayuda técnica de Laura Tormo y Marta Furió, y con la permanente inspiración de Josefo Bedoya.

Colaboraciones especiales, que han supuesto una gran aportación en este trabajo son las de: - Javier Elez, en los temas de SIG, 3D y trabajo de campo, entre otras muchas; - Marta Tárraga y Ángel Fernández Cortés, en el tratamiento estadístico de los datos; y - Enrique Sanz Rubio, en la geología, en las correcciones de texto y en ni se sabe cuantas cosas más.

Añadir a Ana y Rafa, laRana, artífices de la estética y el orden de este "tocho", y principales responsables de que haya quedado realmente bien.

Agradezco profunda y sinceramente el esfuerzo y la calidad de todas estas personas y, por ello, deseo dejar constancia de su inestimable colaboración en este trabajo.

En el ámbito del Museo Nacional y Centro de Investigación de Altamira agradezco la constante colabora- ción del director José Antonio Lasheras y la conservadora Carmen de las Heras. Asimismo, a los acompa- ñantes en las innumerables horas de trabajo en la cueva (MªLuisa, MªFe, Begoña, Isabel, Alfredo, Abelardo, etc.), a los de seguridad, y al personal de cafetería, agradezco su buena disposición, su ayuda y su amabilidad.

El apoyo de los compañeros de cañas, de los compañeros de batalla y de diversas amistades de la vida, ha sido una fuente de energía constante e indispensable.

Colaboradores indirectos son también mis seres más queridos, mis amigos del alma y mi pequeña gran familia. Hacia ellos siento una gratitud especial ya que, a pesar de mis prolongadas ausencias, me han brindado siempre sus afectos, una extrema comprensión y apoyo incondicional.

Con todo mi cariño y un profundo agradecimiento a todos, doy pie al comienzo de esta Tesis Doctoral. Índice

Prólogo ...... 9

Capítulo 1. Introducción: contextualización y fundamentos del estudio ...... 11

Karst ...... 13

Cavidades kársticas someras y dinámica microambiental ...... 16 Perfil kárstico ...... 16 Intercambios de materia y energía...... 17 Definición del sistema geoquímico ...... 20 Factores físico-químicos y parámetros microambientales principales ...... 22

a) CO2 (en aire y agua) ...... 22 b) Temperatura (aire, roca-suelo, agua) ...... 24 c) Presión ...... 25 d) Humedad del aire...... 25 e) Concentración de 222Rn en aire ...... 26 f) Las aguas de infiltración kárstica ...... 26 g) La presencia de microorganismos en el ambiente kárstico ...... 27 Vulnerabilidad de la cavidad kárstica frente a actividades antrópicas ...... 29

Antecedentes de los estudios microambientales en cavidades kársticas someras...... 32

Investigación y Conservación en Altamira...... 37

Capítulo 2. Objetivos y métodos ...... 45

Objetivos del estudio...... 45

Métodos empleados ...... 48 Trabajo de campo...... 48 Técnicas de monitorización microambiental ...... 49 > Procesado y análisis de los datos. Tratamiento estadístico...... 52 Técnicas hidroquímicas ...... 53 Estudio y tratamiento de materiales ...... 54 > Estudio sedimentológico ...... 54 > Técnicas petrográficas ...... 55 • Microscopía óptica convencional • Microscopía óptica de alta resolución > Técnicas mineralógicas ...... 56 > Técnicas geoquímicas ...... 57 > Técnicas petrofísicas ...... 58 • Porosimetría por Intrusión de mercurio. • Porosimetría por Adsorción de gas (Nitrógeno) • Picnometría de Helio (Densidad Real) Sistemas de Información Geográfica...... 60 Capítulo 3. Contexto geológico y geomorfológico ...... 63

Descripción del sistema kárstico y geología del entorno...... 64 Entorno geológico y kárstico ...... 64 Descripción de la cavidad ...... 67 > Modificaciones antrópicas...... 69

Caracterización de la roca y suelo...... 71 Caracterización de la roca encajante ...... 71 > Estratigrafía interior ...... 71 > Petrología y caracterización mineralógica ...... 73 Caracterización de suelo ...... 78 > Caracterización granulométrica ...... 79 > Composición mineralógica y geoquímica ...... 80 > Ensayos de porosidad ...... 81 > Génesis del carbono en el suelo ...... 82

Capítulo 4. Caracterización geoquímica de las aguas de infiltración ...... 85

Hidroquímica de las aguas de infiltración ...... 88

Estado de saturación mineral y Pco2 ...... 93

Elementos contaminantes ...... 95

Capítulo 5. Análisis microambiental de la cavidad y su entorno externo ...... 99

Descripción de los parámetros microclimáticos ...... 100 Parámetros e indicadores microclimáticos registrados durante el periodo 1997–1999 ...... 100 > Características específicas del sistema de monitorización ...... 100 > Condiciones climáticas externas durante el periodo 1997-1998 ...... 102 > Descripción de los principales parámetros e indicadores microclimáticos del periodo 1997-1998 ...... 103 • Temperaturas y precipitaciones en el entorno exterior • Temperaturas internas • Humedad relativa del aire

• CO2 en aire • Concentración de Radón (222Rn) • Presión atmosférica Parámetros e indicadores microclimáticos registrados durante el periodo 2004–2005...... 115 > Características específicas del sistema de monitorización...... 115 > Condiciones climáticas externas durante el periodo de estudio 2004-2005...... 117 > Descripción de los parámetros e indicadores microclimáticos registrados en el periodo 2004-2005 ...... 118 • Temperaturas y precipitaciones en el entorno exterior • Temperaturas internas • Humedad relativa del aire • CO2 del aire • Concentración de Radón (222Rn) Comparación de resultados microclimáticos para los dos periodos monitorizados ...... 127 > Campo de las temperaturas ...... 127

> CO2 del aire ...... 129 > 222Rn en aire ...... 130

Dinámica natural y procesos de transferencia: factores microclimáticos determinantes ...... 132 Campo de las temperaturas...... 132 La humedad del aire...... 135 > Humedad del aire y procesos de transferencia de materia y energía...... 135 > Cálculo de la presión de vapor en el aire...... 136 > Humedad del aire en Altamira...... 138 > Procesos de condensación natural en la cavidad...... 140 Densidad del aire ...... 141 > Cálculo de la densidad del aire: ...... 141 Densidad del aire húmedo.

Densidad del aire húmedo teniendo en cuenta además el contenido en CO2 (1) Sustitución del O2 por CO2, mol a mol (2) Sustitución proporcional o equipartida de todos los constituyentes gaseosos del aire > Densidad del aire en Altamira ...... 146 • Gradiente de densidades en el interior de la cavidad: flujos termo-convectivos de carácter local Dióxido de carbono en el aire ...... 148

> El CO2-gas en el interior de la cavidad...... 148

• Variaciones estacionales en la concentración de CO2 en aire en la cavidad: procesos de desgasificación y recarga anual

• Variaciones diarias de la concentración de CO2 en aire de la cavidad: ciclos de corto periodo

• Distribución de las concentraciones de CO2 a lo largo de la cueva 222 > CO2 y Rn ...... 153 > Relación del CO2 gas con otros parámetros ambientales...... 156 • CO2 y condiciones termohigrométricas • CO2 y presión atmosférica Procesos de intercambio de CO2 en fase gaseosa entre la cavidad y la atmósfera externa ...... 162 > Procesos de intercambio a escala anual (ciclos de largo periodo) ...... 162 • Régimen invernal Factores que determinan el cierre del sistema (régimen invernal) • El proceso de desgasificación estacional: establecimiento del régimen estival > Procesos de intercambio en ciclos de corto periodo ...... 165

• Flujos anómalos y emisiones de CO2 Interrelación Fc anómalos y HR • Mecanismo de apertura / cierre del sistema a escala diaria Régimen diurno: sistema abierto Régimen nocturno: sistema cerrado Efecto de las precipitaciones durante la época estival

Análisis de la influencia antrópica sobre los parámetros microambientales en la cavidad...... 172 Descripción del régimen de visitas en vigor de 1982 a 2002. Criterios para su determinación...... 172 Limitación de las visitas respecto a las variaciones de las temperaturas...... 174 Limitación de las visitas respecto a la alteración de la humedad y la condensación sobre el techo...... 175

Limitación de las visitas respecto al aumento de concentración de CO2 en la atmósfera...... 176 Limitación del número de visitantes por la acción conjunta de la alteración del campo de

temperaturas, de la humedad y de la concentración de CO2 ...... 178 Análisis del impacto generado por el anterior régimen de visitas sobre los parámetros microclimáticos 178 > Impacto sobre la temperatura del aire ...... 180 • Metodología de análisis - Tendencia natural - Tiempos de recuperación total • Análisis del impacto sobre la temperatura - Tiempos de recuperación y efectos acumulativos - Factores y/o variables condicionantes

> Impactos sobre el CO2 en el aire...... 196 > Impacto sobre la humedad...... 200 • Procesos de condensación - Procesos de condensación inducidos por los visitantes > Experiencia con grupo de visitantes (control experimental)...... 204

Capítulo 6. Presencia y distribución de comunidades de microorganismos: aspectos geomicrobiológicos...... 207

La colonización microbiana en techos y muros de la cueva ...... 211 Descripción macroscópica de las colonias ...... 211 Caracterización microestructural de las colonias ...... 216 Microfábricas minerales...... 221 Identificación microbiológica ...... 224

Depósitos minerales y microorganismos asociados ...... 229 El moonmilk en Altamira ...... 229 > Descripción macroscópica de los depósitos y caracterización microestructural ...... 229 > Identificación microbiológica...... 243 > Microfábricas minerales ...... 243 • Entramados de cristales fibroso-aciculares de calcita • Depósitos de carbonatos magnésicos Implicación microbiana en los procesos de precipitación mineral ...... 247 > Origen de las mineralizaciones de carbonato cálcico ...... 247 • Hidrogeoquímica y depósitos calcíticos • Las fábricas de carbonato cálcico asociadas a las colonias microbianas • Origen de las fábricas de carbonato cálcico asociadas a los moonmilk • Modelo genético y evolutivo del moonmilk > Mineralizaciones de carbonatos magnésicos ...... 259 • Hidrogeoquímica y depósitos de carbonatos magnésicos • Origen de las fábricas de carbonato magnésico

Consideraciones finales sobre el papel de los microorganismos en el ambiente kárstico en Altamira...... 264 Los microorganismos como agentes de alteración (biodeterioro) ...... 265 Microorganismos y condiciones ambientales ...... 266 > Condicionantes ambientales ...... 266 > Soportes y bio-receptividad...... 268 > Procesos naturales de entrada y dispersión de microorganismos en la cavidad ...... 269 > El papel de las aguas de infiltración...... 270 > Efecto de la entrada de visitantes ...... 271 Capítulo 7. Modelo integrado de la dinámica de funcionamiento microambiental de la Cueva de Altamira ...... 273

Modelo microambiental: definición de las características microclimáticas y geoquímicas del sistema subterráneo de la Cueva de Altamira ...... 274 Condiciones microclimáticas generales: parámetros y/o factores físico-químicos principales...... 276 Modelo geoquímico estacional: procesos de intercambio / transferencia en fase líquida ...... 280 Procesos de intercambio en fase gaseosa entre la cavidad y la atmósfera externa ...... 282 > El Régimen Invernal: factores que determinan el cierre del sistema ...... 282 > El Proceso de Desgasificación anual: establecimiento del régimen estival ...... 283 > Régimen estival ...... 284 > El Proceso de Recarga anual...... 284

> Procesos de intercambio de CO2 en ciclos de corto periodo...... 284 Régimen diurno Régimen nocturno > Procesos y mecanismos de circulación e intercambio gaseoso de carácter local ...... 287 Flujos termo-convectivos de carácter local Equilibrio térmico > Procesos de condensación natural en la cavidad (época estival): efecto de la puerta de acceso ...... 288 > Colonización microbiana y aspectos geomicrobiológicos ...... 289

Conservación: procesos naturales y efectos antrópicos ...... 292 Procesos ambientales naturales que afectan a la conservación ...... 292 > Fenómenos de carácter orgánico ...... 292 > Fenómenos de carácter inorgánico ...... 293 Efectos de la entrada de visitantes en el sistema microambiental y biogeoquímico ...... 294 > Efecto de la entrada de visitantes sobre la presencia y distribución de los microorganismos ...... 294 > Modificaciones de las visitas sobre las condiciones físico-químicas ...... 295

Conclusiones finales ...... 297

Bibliografía ...... 299

Anexos ...... 321

Anexo 1. Resultados analíticos y cálculos de especiación de las muestras de agua (mayo 2003 – noviembre 2005) Anexo 2. Resultados analíticos de los impactos producidos por las visitas durante el ciclo 1997 - 1998 Prólogo

Prólogo

La Cueva de Altamira (Santillana del Mar, Cantabria), declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 1985, contiene unas representaciones artísticas prehistóricas (pinturas y grabados paleolíti- cos) excepcionales y únicas en el mundo. En el momento de su descubrimiento, finales del siglo XIX, presentaban un excelente estado de con- servación que incluso hizo dudar a la comunidad científica de su veracidad y de su auténtica antigüedad. La insólita conservación de las milenarias pinturas rupestres desde su elaboración hasta su descubrimiento indica que durante ese período la cavidad kárstica se ha mantenido bajo condiciones ambientales favorables y escasamente agresivas.

Visitada desde principios del siglo XX, en septiembre de 2002 cierra sus puertas al público como consecuencia de la observación, durante los años inmediatamente precedentes, de un deterioro progresivo en el estado de conservación de las pinturas y de la proliferación significativa de diversas colonizaciones de microorganismos en paredes y techos de la cavidad.

A raíz del cierre se inicia una investigación dirigida a determinar las condiciones microclimáticas naturales de la cavidad y su dinámica microambiental, sin la perturbación producida por la entrada de visitas. Esta investigación se desarrollaría en el marco de un Convenio Específico de Colaboración entre el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas del Ministerio de Ciencia y Tecnología, 2003-2005, dirigido y coordinado por el Dr. Sergio

9 Prólogo

Sánchez Moral (como Investigador Principal) desde el Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), en colaboración con el equipo de microbiológos del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología (IRNAS-CSIC) de Sevilla a cargo del Dr. Cesáreo Sáiz Jiménez.

Los estudios se plantearon como una investigación de carácter interdisciplinar en la que, a través de cada metodología concreta de investiga- ción y mediante el análisis y la integración de resultados, se trataba de considerar e incorporar todos los aspectos que, de un modo u otro, están influyendo en el medio ambiente kárstico que contiene las representaciones artísticas y, en definitiva, especialmente de todos aquellos aspectos que afectan en mayor o menor medida a la conservación del arte contenido en la cavidad. En última instancia, los resultados de la investigación iban a tener una aplicación inmediata sirviendo como base (científica) a considerar a la hora de trazar un nuevo plan de gestión conservativa de la cavidad y sus representaciones artísticas.

Para ello se iba a contar también con los resultados obtenidos en la inves- tigación desarrollada previamente, a finales de los años 90, por el equipo del Dr. Manuel HOYOS, también desde el Departamento de Geología del MNCN-CSIC, en el marco de un proyecto financiado por la Unión Europea [PL950679: Deterioration of prehistoric rock art in karstic caves by mass tourism: integrated (environment, geology, geochemistry and microbiology) for their conservation. 1996-99]. En este estudio se realizó el seguimiento de los parámetros microambientales de varias cuevas en paralelo, entre ellas la Cueva de Altamira, durante un período de dos años (1997-1999). Concretamente para Altamira, se analizaron las condiciones microclimáticas de la cavidad bajo el régimen de visitas vigente con el fin de evaluar si éste estaba garantizando la conservación de las pinturas rupestres. Dicho régimen de visitas fue establecido en 1982, a raíz de un estudio desarrollado por el equipo del Dr. E. Villar de la Universidad de Cantabria entre 1979 y 1983, y desde entonces había permanecido vigente sin evaluar su eficacia. El estudio concluyó que el régimen de visitas no estaba garantizando, como se pretendía, evitar las alteraciones ambientales acumulativas producidas por las visitas, induciendo como consecuencia procesos inorgánicos de corrosión de la roca soporte de las pinturas. Se había detectado además una situación muy preocupante en relación a la actividad microbiana: una notable proliferación de colonias de microorganismos presentes en la cavidad. Así pues, a raíz de estos resultados se puso de manifiesto la necesidad de revisar los criterios empleados para la definición del régimen de visitas. Para completar la investigación, se hacía necesario evaluar la dinámica microambiental de la cavidad en condiciones naturales, es decir, sin la perturbación introducida por la presencia de visitantes. Y así, como se ha indicado previamente, la cueva se cierra al público en 2002.

Es en la investigación interdisciplinar que se inicia a partir del cierre de la cueva donde se contextualiza el estudio llevado a cabo en la presente Tesis Doctoral.

10 Introducción

1Introducción: contextualización y fundamentos del estudio

Los sistemas kársticos constituyen en sí mismos parte de la geodiver- sidad global del planeta. Su interés radica, además, en que en ellos se encuentra presente gran variedad de importantes valores y/o recursos (Cañaveras y Sánchez-Moral, 2002): (1) de carácter económico: por contener recursos hídricos, minerales, forestales, agropecuarios y turís- ticos; (2) de carácter ecológico: por la gran biodiversidad presente, con alto grado de endemicidad y especiación; (3) de carácter científico: por constituir inmejorables emplazamientos para estudios en disciplinas de las Ciencias de la Tierra (geología, geomorfología, paleontología y otras). El estudio de los propios caracteres kársticos (cavidades, espeleotemas, rellenos, condiciones ambientales, hidrogeoquímica, etc.) permite determinar no sólo las condiciones de un medio kárstico puntual y concreto, sino además obtener información sobre la evolución de ciclos y procesos globales que afectan al planeta (reconstrucciones

paleoambientales, ciclos biogeoquímicos, intercambios de CO2, calentamiento global, etc.); (4) de carácter cultural y humano: por su utiliza- ción en ocasiones por motivos religiosos, educativos, históricos y arqueológicos, estéticos o simplemente de recreo. La existencia aislada de cualquiera de estos valores pone de manifiesto la importancia de proteger los sistemas kársticos.

11 capítulo 1

Claro exponente de la existencia de valores añadidos es la Cueva de Altamira (Santillana del Mar, Cantabria), cuyo interés así como la importancia de su protección y preservación es doble:

• Por una parte, la cavidad presenta un interés cultural extraordinario ya que alberga representaciones artísticas prehistóricas (pinturas y grabados paleolíticos) excepcionales y únicas en el mundo, habiendo sido declarada por ello Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO. • Por otra parte, y debido a que forma parte de un ámbito kárstico somero y de fácil accesibilidad, constituye un escenario perfecto para el desarrollo de estudios de carácter científico, especialmente aquellos enfocados al conocimiento de los procesos de comunicación e intercambio de materia y energía entre un ambiente subterráneo y el medio exterior.

12 Introducción

Karst

El término karst ha sido empleado en geología desde finales del siglo XIX pero su concepción ha variado y evolucionado a lo largo del tiempo.

En un principio, el concepto de karst tenía unas fuertes connotaciones hidrológicas (Cvijiç, 1893), atendiendo a los procesos generadores de los sistemas kársticos o karstificación y poniendo en relación la geo- morfología superficial con la hidrología subterránea del karst (Cvijiç, 1925).

Posteriormente el término tomó una naturaleza geomorfológica y geo- gráfica, definiéndose un sistema kárstico como un paisaje con una mor- fología superficial característica, drenaje subterráneo y caracteres de colapso, desarrollado sobre rocas solubles, principalmente carbonatos, como resultado de la combinación de un alto grado de solubilidad en aguas naturales (mayor que otros tipos de rocas) y una porosidad secundaria bien desarrollada (Wright, 1982; modificado de Jennings, 1971 y Sweeting, 1972; Ford y Williams, 1989). Esta visión geomorfo- lógica del karst ha dominado hasta las últimas décadas.

A partir de los años 60 algunos autores desarrollan un concepto diage- nético del karst. De este modo, Roehl (1967) definió al karst como "un terreno diagenético subaéreo, con una serie de caracteres distintivos y generalmente interpretables". Posteriormente Esteban y Klappa (1983) definen al karst como una facies diagenética, una huella en cuerpos carbonatados expuestos subaéreamente, producida y controlada por la disolución y migración de carbonatos en aguas meteóricas, que se da dentro de una amplia variedad de entornos climáticos y tectónicos, y que genera un paisaje característico y reconocible. Choquette y James (1988) incluyen en el concepto de karst "todos los caracteres diagené- ticos (micro y macroscópicos, superficiales y subterráneos) que se producen durante la disolución química y las modificaciones asociadas de una secuencia carbonática", abarcando también a los precipitados sub- superficiales (espeleotemas), las brechas de colapso, los sedimentos internos depositados mecánicamente y las superficies travertínicas.

Sin embargo, tanto el concepto diagenético del karst como especialmente el geomorfológico, presentan significativas carencias por lo que posteriormente se ha vuelto a primar el carácter hidrogeológico del mismo. Así por ejemplo, Esteban (1991) relaciona los conceptos diage- nético e hidrológico del karst en el contexto de materiales carbonáticos, y lo define como el producto de un sistema de drenaje integrado que incluye flujo por conducto. Este sistema de drenaje se forma por diso- lución y erosión mecánica de carbonatos por aguas meteóricas, resal- tando las redes permeables preexistentes. El término integrado se refiere a un sistema de drenaje en el que los conductos no son independientes y desconectados unos de otros, sino que están interconectados y dirigidos hacia un punto de salida (surgencia).

Posteriormente, Cañaveras (1994), en un intento de unificar conceptos geomorfológicos, hidrológicos y diagenéticos, pone de manifiesto la complejidad de establecer una única definición del karst debido básica-

13 capítulo 1

mente a la multidisciplinariedad del fenómeno y de su estudio. A partir de una exhaustiva revisión y análisis sobre los conceptos de karst, concluye que el karst implica:

• Un sistema de drenaje (jerarquizado y generalmente integrado) con flujo por conducto, controlado por un nivel de base; • Un proceso de disolución (y también erosión mecánica) por la acción de aguas naturales, que produce este sistema de drenaje; • La generación de una serie de caracteres morfológicos (paisaje) y sedimentológicos, subterráneos y superficiales, producto de la insta- lación de este sistema de drenaje. Y que, del mismo modo, el karst no implica:

• Que la naturaleza de las aguas que generan la disolución sea mete- órica (derivada de aguas de lluvia), ya que se producen disoluciones significativas y karstificación en otros ambientes diagenéticos y por la acción de otro tipo de aguas naturales; • La existencia de superficies de exposición subaérea, si bien buena parte de los karst son productos de tales exposiciones subaéreas; • El desarrollo de caracteres superficiales, asociados a un paisaje terrestre; • La naturaleza exclusiva carbonática y evaporítica de los karsts. Las morfologías kársticas también se producen en otro tipo de rocas de diferente solubilidad, por lo que pueden existir karst en una amplia variedad de materiales (generalmente a los no formados sobre carbonatos o evaporitas se las ha venido denominando pseudokarst por algunos autores).

De este modo, Cañaveras (1994), tras eliminar del concepto de karst algunas implicaciones equívocas, concluye que el karst ha de considerarse como un sistema de drenaje jerarquizado (y generalmente integrado: conductos interconectados y dirigidos hacia un punto de salida- surgencia) con flujo por conducto, que se forma por la disolución y ero- sión mecánica de rocas solubles (predominantemente carbonatos y evaporitas) y que generan unas características morfológicas y sedimento- lógicas subterráneas y/o superficiales distintivas.

Hay que destacar que el karst se encuentra en continua evolución: de estadios iniciales, jóvenes o inmaduros, a estadios avanzados, termina- les e incluso residuales, para volver a reactivarse cuando se restablecen regímenes hidrológicos adecuados, y así sucesivamente a lo largo de la historia geológica.

Entre los rasgos morfológicos que presentan los sistemas kársticos dis- tinguimos rasgos típicamente superficiales (exokarst) y rasgos morfoló- gicos subterráneos (endokarst), siendo la cueva o cavidad kárstica la unidad más característica y esencial de las morfologías endokársticas. Para definir cueva o cavidad existe una amplia variedad de criterios. Ford (1988) y Ford y Williams (1989) definen como cueva, o sistemas de cuevas kársticas, a conductos formados por disolución, de un tamaño

14 Introducción

mayor a 15 mm de diámetro o sección (tamaño mínimo correspondiente a la apertura mínima efectiva para el flujo turbulento), que se extien- den, de forma continua, desde unos puntos de entrada de agua subte- rránea a unos puntos de salida. Cuando son menores de 5 mm se habla de protocuevas (Ford y Ewers, 1978) y cuando se trata de conductos menores aislados se utiliza el término de huecos (vugs). White (1984) define cavidad como “una oquedad en la roca que actúa como conducto para un flujo de agua, ocasional o continuo, entre puntos de entrada como las simas o diversos conductos preferenciales de infiltración y puntos de salida como manantiales o goteos”. Gillieson (1996) aporta incluso una definición más antropocentrista definiendo cavidad como un “hueco natural en el terreno al que puede acceder una persona”, lo cual implica unas dimensiones mínimas de 0,3 m de diámetro.

Son también muy numerosos y variados los sistemas de clasificación de las cavidades: considerando la cavidad individualmente en función de su génesis, geología y tamaño (Bögli, 1980), en función además de la relación con su entorno (Worboys et al., 1982), e incluso desde el punto de vista de su protección y gestión ambiental (Gillieson, 1996).

De acuerdo al concepto de nivel de energía de una cavidad que se basa en los niveles de intercambio de energía con el exterior, Heaton (1986) establece tres categorías para las cavidades kársticas: de alta energía, de energía moderada y de baja energía. Puntualiza además que los niveles de energía varían en un espectro infinito, y una única cueva puede tener diferentes zonas con niveles de energía muy distintos.

1) Cavidades de alta energía: en ellas se producen habitualmente eventos caracterizados por su velocidad y alta energía (cauces activos, crecidas estacionales, etc.) que originan cambios ambientales importantes en su interior (erosión, cambios de humedad, de temperatura, cambios de cir- culación del aire,…). Los habituales y enérgicos cambios ambientales mitigan completamente los efectos generados por la presencia de visitas. 2) Cavidades de energía moderada: presencia de un cauce continuo de agua o una circulación constante de aire, de forma que las variaciones ambientales dependen de la intensidad de estos factores. La presencia de visitas tiene efectos más duraderos que en las de alta, pero su impacto no es mayor que los propios procesos de moderada energía que normalmente se producen. 3) Cavidades de baja energía: en estos ambientes, la tasa de intercambio con el exterior es mínima, siendo los goteos de agua los eventos de mayor energía. Los procesos de intercambio de energía corresponden a variaciones en la velocidad del aire por circulación barométrica o convectiva (estacional, día-noche,…), o bien a variaciones en la intensidad de goteo de las estalactitas. Al introducirnos en cuevas de baja ener- gía lo que hacemos es convertirlas en cavidades de energía moderada.

Es en esta última categoría en la que queda encuadrada la Cueva de Altamira y, en general, todas las cavidades kársticas someras que albergan arte rupestre hoy día.

15 capítulo 1

Cavidades kársticas someras y dinámica microambiental

Perfil kárstico

Las características morfológicas, sedimentológicas y petrológicas de un karst, centrándonos específicamente en el endokarst, se distribuyen de forma específica en un perfil kárstico. Si consideramos un perfil kársti- co "idealizado”, que represente un sólo episodio de karstificación, que el nivel freático sea continuo y estable, y considerando un karst autigéni- co, se pueden distinguir diferentes zonas y ambientes hidrológicos (Esteban y Klappa, 1983; Figura 1.1).

En función de su situación con respecto al nivel freático y a su distancia a la superficie, se distingue una zona superior, con saturación nula o intermitente (ambiente o subambiente vadoso), y una zona inferior, con saturación permanente (ambiente o subambiente freáti- co), que a su vez se divide en otras zonas o subambientes, no siempre posibles de distinguir:

• Ambiente Vadoso: Zona superior del sistema kárstico, por encima del nivel freático, con saturación en agua nula o intermitente. Dentro de éste se distinguen: − Ambiente Vadoso superior o zona de infiltración (también llama- da epikarst): es el más próximo a la superficie. Predominan la infiltración de agua y los procesos de disolución, con escasa pre- cipitación de espeleotemas. Presencia de depósitos de moonmilk y procesos de corrosión biológica. Ambiente en ocasiones subdi- vidido en subzona edáfica (a veces ausente) y subzona cutánea. − Ambiente Vadoso inferior o zona de percolación: es la zona vadosa profunda, está en contacto con el nivel freático. Predomina la circulación de agua por gravedad y alternan los procesos de diso- lución (de menor intensidad) y precipitación mineral (intensa pre- cipitación de espeleotemas especialmente en su parte inferior o franja de capilaridad).

• Ambiente Freático: Zona inferior del sistema kárstico, más profunda, situada por debajo del nivel freático y, por lo tanto, con saturación en agua permanente. − Zona de transición o nivel freático: es el espacio transicional, con saturación intermitente en relación a las oscilaciones del freático. − Freático superior o zona lenticular (también denominado epifreá- tico o zona freática somera): es la zona superior del ambiente fre- ático, donde predominan los procesos de disolución y erosión hidráulica o mecánica, se produce una intensa formación de cavidades (con geometría controlada por la estructura) y abundante precipitación de espeleotemas en la parte superior, cercana al nivel freático.

Los medios kársticos someros son ámbitos privilegiados para el desarrollo de estudios de carácter científico: tratándose de espacios fácilmente accesibles para su estudio, conforman macroporos parcialmente aislados

16 Introducción

Figura 1.1 Perfil kárstico autigénico idealizado de Esteban y Klappa (1983).

de la dinámica exterior, por lo que “filtran” los procesos externos de carácter local, de forma que el ambiente subterráneo registra sólo variaciones de intensidad y frecuencia significativas eliminando gran parte del ruido de la señal externa y reflejando únicamente los cambios importantes de carácter global (en especial, cambios climáticos).

Intercambios de materia y energía

Una cavidad, aún siendo somera, es un ambiente parcialmente confinado y separado del exterior (Figura 1.2):

• En primer lugar por la roca, que está en contacto directo con la atmósfera interior ya que actúa como encajante de la cavidad.

17 capítulo 1

• En segundo lugar por el suelo, que cuando está presente sobre el macizo rocoso se muestra en conexión directa con la atmósfera externa. Estas dos capas aislantes (roca y suelo) actúan como membranas de interconexión, ya que la relación entre ambos medios, el externo y el sub- terráneo, se produce a través de ellas. Los sistemas de fracturas, fisuras, oquedades, sistema poroso, etc. correspondientes a estas dos membranas determinan los mecanismos y la intensidad de dicha conexión.

Así, las cavidades en ambiente vadoso, como la Cueva de Altamira, se comportan como sistemas físico-químicos abier- tos.

Las condiciones ambientales en

Figura 1.2 el interior de la cavidad serán resultado de los procesos de Esquema de un ambiente subterráneo confinado y intercambio de materia y sus membranas de inter- energía entre el medio exterior conexión con el exterior: y el ambiente subterráneo. roca y suelo. Estos procesos de transferencia de materia y energía entre el exterior y el ambiente subterrá- neo se ven determinados por la interacción que se produce, en todo o en parte, entre fases sólidas, líquidas y gaseosas:

roca + agua + aire

Es lo que Yuan (1997) define como sistema kárstico dinámico (Karst Dinamic System, KDS): sistema de desequilibrio trifásico abierto, variable y altamente sensible a los cambios ambientales. Los procesos de intercambio de materia y energía en el KDS involucran por tanto estas tres fases (Figura 1.3):

• Fase sólida (litosfera): La parte principal de la fase sólida está constituida por diferentes tipos de rocas carbonatadas solubles, princi-

palmente calizas y dolomías (CaCO3–MgCa[CO3]2). • Fase líquida (hidrosfera): Constituida por el agua de infiltración 2+ 2+ - 2- (H2O) y sus principales constituyentes (Ca , Mg , HCO3 , CO3 , + H y CO2), es el principal vehículo de transporte entre el exterior y el interior y juega un papel decisivo en los procesos kársticos de disolución/precipitación mineral.

• Fase gaseosa (atmósfera): El CO2 disuelto en el aire constituye la fase gaseosa más activa del sistema y está considerado como el principal agente en la disolución de rocas carbonáticas (Ek y Gewelt, 1985).

18 Introducción

Así, los procesos que se dan en ambientes kársticos, se ven incluidos en importantes ciclos biogeoquímicos como el del carbono, el del agua y el del calcio/magnesio que involucran a nivel planetario a atmósfera, biosfera, litosfera e hidrosfera. Por lo tanto, el estudio de estos procesos no sólo tiene un interés de carácter local sino que además resulta de gran relevancia en el estudio de los ciclos globales indicados.

Los procesos de interacción que se establecen entre las tres fases que conforman el sistema determinan las condiciones ambientales en la cavidad. Dichos procesos tienen un carácter físico-químico y para carac- terizarlos se hace necesario definir las reacciones geoquímicas básicas y estudiar los factores que controlan los intercambios de materia y energía en el sistema.

Figura 1.3 Esquema de un sistema kárstico dinámico y los componentes que constituyen cada una de las tres fases involucradas.

19 capítulo 1

Definición del sistema geoquímico

La reacción global básica que define el sistema geoquímico implicado en la interacción roca-agua-aire (Figura 1.4) es la expresión fundamental de la disolución-precipitación de los carbonatos (caliza y/o dolomía) (Plummer et al., 1979):

i 2+ - CaCO3 (calcita) + CO2 (g) + H2O (l) Ca + 2HCO3 i 2+ 2+ - MgCa[CO3]2 (dolomita) + 2CO2 (g) + 2H2O (l) Ca + Mg + 4HCO3

Atendiendo a las reacciones parciales, el proceso comienza con la diso-

lución del CO2 en agua según la reacción: i CO2 (g) CO2 (aq) Según la expresión de la ley de acción de masas, la constante de equi-

librio (K) de esta reacción sería: Kco2= Pco2(aq) /Pco2(aire). Con una cinética rápida y un tiempo medio (t1/2) del orden de minutos que decrece con el incremento de la presión parcial de CO2 en aire (Langmuir, 1997).

Una vez disuelto, CO2 (aq) reacciona con el agua para formar ácido car- bónico:

CO (aq) + H O i H CO con Kco = a /(Pco * a ) = 10-1,47 y 2 2 2 3 2 H2CO3 2 H2O t1/2≈ 0,1 s a 5 min. El ácido carbónico es un ácido débil que por tanto se disocia parcialmente, de manera inmediata, según la reacción:

H CO i HCO - + H+ con K = (a - * a +) / a = 10-6,35 2 3 3 1 (25°C) HCO3 H H2CO3 El ión bicarbonato se disocia asimismo según:

HCO - i CO 2- + H+ con K = (a 2- * a +) / a - = 10-10,33 3 3 2 (25°C) CO3 H HCO3 Estas reacciones reflejan el control que ejerce el pH de la solución (pH= -log a +), regulando la actividad de los iones involucrados (a , H H2CO3 a -, a 2-), y controlando por tanto la especiación del carbono inor- HCO3 CO3 gánico disuelto (DIC). Tomando logaritmos y despejando el pH de las

expresiones de K1 y K2: pH = -log K + log (a - / a ) siendo -log K = 6,35 y 1 HCO3 H2CO3 1 pH = -log K + log (a 2- / a -) siendo -log K = 10,33 2 CO3 HCO3 2 Así, en relación al pH de la solución, las actividades de las especies implicadas será:

si pH = -log K = 6,35 a - = a 1 HCO3 H2CO3 si pH < 6,35 a - < a HCO3 H2CO3

20 Introducción

si 6,35 < pH < 10,33 a - > a (valores usuales de HCO3 H2CO3 las aguas naturales) si pH > -log K = 10,33 a 2- > a - 2 CO3 HCO3

La concentración de CO en agua (a ) y en aire (Pco ) [nota 1] es uno 2 CO2 2 de los factores fundamentales dentro del sistema geoquímico en el tiene lugar la reacción global del equilibrio roca - agua, tanto en los procesos de disolución que tienen lugar durante la infiltra- ción del agua meteórica, como en los fenómenos de corrosión que pueden tener lugar en el Figura 1.4 interior de la cavidad. Esquema de las diferentes La disolución de minerales car- reacciones que componen el sistema geoquímico implica- bonatados se ve así favorecida do en la interacción roca- por incrementos en la Pco y agua-aire en un ambiente 2 kárstico carbonatado (modi- descensos del pH, con liberación ficado de Bögli, 1980). de Ca2+ y/o Mg2+ a la solución. Su precipitación provoca el efec- 2+ 2+ to contrario, transfiriéndose CO2 al aire, disminuyendo el Ca y Mg y provocando el ascenso del pH en la solución.

La Figura 1.5 muestra de forma esquemática los efectos generales de las variaciones en Pco2 en el estado de saturación de las aguas naturales respecto a la calcita. Una pérdida brusca de CO2 en una solución subsa- turada en calcita (ruta A-B-C) provoca su sobresaturación y la consiguiente precipitación de calcita proporcional a la desgasificación producida. Un nuevo incremento del CO2 disuelto provocaría su vuelta a la subsaturación y la posible disolución de calcita en caso de encontrarse en la interfase agua-roca (ruta C-D-E).

Otro aspecto importante, especialmente en lo que respecta a los fenó- menos de corrosión que pueden tener lugar en el interior de la cavidad,

Figura 1.5 Esquema idealizado de los efectos producidos por las

variaciones en Pco2 sobre el estado de saturación de aguas naturales respecto a la calcita. Basado en Langmuir (1997).

[nota 1] Para un gas perfecto ai=pi (Langmuir, 1997).

21 capítulo 1

i es la diferente cinética que muestra la reacción CO2 (g) CO2 (aq) según se produzca la disolución de CO2 gas en agua o bien su emisión desde el agua a la atmósfera. Ambas situaciones se producen debido a un desequilibrio entre las presiones parciales del aire y del agua que

esté en contacto con dicho aire. La incorporación de CO2 gas en aire a una masa de agua que presente una menor presión parcial y esté en contacto directo con él es relativamente rápida y el equilibrio se produce en cuestión de minutos (Langmuir, 1997). Por el contrario, la desga- sificación o salida del gas desde el agua al aire en una situación de desequilibrio similar es mucho más lenta y está condicionada por la lenta - t cinética de la reacción HCO3 CO2 + H2O (Dreybrodt et al., 1997).

Factores físico - químicos y parámetros microambientales principales

Los factores físico-químicos a considerar son aquellos que definen y/o condicionan la dinámica y la estabilidad del sistema microambiental en cada momento. Éstos se encuentran interrelacionados entre sí, pero no de forma continua ni homogénea. Estudiar las variaciones de magnitud de cada factor y determinar en que momento están o no interrelacionados y cual es su efecto, permitirá conocer la dinámica ambiental de la cavidad y precisar los procesos de intercambio (físico-químico) cavidad-exterior.

Además, existen parámetros o indicadores microambientales que, aunque no intervienen de forma activa y directa en los procesos, experi- mentan variaciones que nos ayudan a entender el funcionamiento del sistema (éste es el caso, por ejemplo, del gas radón 222Rn contenido en el aire del interior de la cavidad).

Los factores y parámetros que hemos considerado fundamentales para el estudio de la dinámica ambiental de la cavidad son:

a) CO2 (en aire y agua)

El CO2 es uno de los elementos esenciales del sistema geoquímico. Es el principal factor en la génesis y evolución del medio subterrá- neo, dado que es el principal agente en la disolución de las rocas carbonatadas (Ek y Gewelt, 1985).

El CO2 en la atmósfera de las cavidades suele encontrarse en proporciones muy superiores a la proporción atmosférica media (entre 10 y 100 veces superiores al 0,036% atmósférico) (Appelo y Postma, 2005).

Las principales fuentes de CO2 en cuevas consideradas en la literatura son: difusión de CO2 gaseoso a través del suelo y la roca dentro de la cueva; desgasificación del CO2 desde las aguas kársticas; producción de CO2 por los microorganismos; respiración de plantas y animales;

22 Introducción

combustión de hidrocarburos; gases volcánicos (James, 1994). A estos posibles mecanismos de entrada de CO2 a las cavidades habría que añadir aquellos que determinan la permanencia y variabilidad del

CO2 en el interior como son los flujos de entrada de aire externo - salida de aire interno y movimientos de aire de una parte a otra de la cueva (Massen, 1997).

Muchos autores, como Ek y Gewelt (1985), consideran que la mayor parte del CO2 presente en cavidades tiene un origen biogénico. En ese caso, el CO2 proviene de la actividad microbiológica en el suelo exterior que recubre la cueva o en el interior, y de la respiración de plantas y animales (respiración de las raíces de árboles, arbustos y hierba). Esta acti- [nota 2] La difusión (propiedad de los gases) es el proceso por vidad biogénica es especialmente remarcable en cuevas localizadas el cual un gas se mezcla con cerca de la superficie (Massen, 1997). Así, a partir de las elevadas con- otro debido únicamente al movimiento de sus moléculas. centraciones que se producen y acumulan en los suelos superficiales En el caso de partículas en un disolvente a través de una (por la actividad de microorganismos y plantas), el CO2 percola o es membrana puede haber paso transportado al interior de la cavidad a través de las fisuras y fracturas de partículas y disolvente, que existen en los substratos rocosos que encajan el sistema kárstico siempre a favor del gradiente de concentración. No implica por medio de la fase líquida o bien en fase gaseosa (por difusión, flujos aporte energético. de aire, etc.). Una vez dentro, la distribución espacial y movimiento [nota 2] relativo por difusión del CO2 en la cavidad estará condicionado [nota 3] Para el CO2 la ecua- en parte al valor de presión parcial de este gas: se desplazará en fun- ción será P·V =n ·R·T, CO2 CO2 donde V es el volumen del ción del gradiente de presión parcial de CO2, de zonas de la cavidad con CO2 CO y n el número de moles 2 CO2 mayor presión parcial a zonas con menor (esto también sucede en el del gas en ese volumen, P es la caso del vapor de agua). Massen (1997) considera que en cavidades presión y R es la constante uni- donde el intercambio de masas de aire es mínimo, el CO tiende a des- versal de los gases (Jones, 2 1977; Wallace y Hobbs, 2006). plazarse a las zonas más profundas de la cavidad mediante este mecanismo, debido a su mayor peso molecular respecto al resto de gases que [nota 4] P =X ·P , para componen la atmósfera subterránea. En definitiva, la evolución del valor CO2 CO2 T un aire seco, siendo PT la pre- de CO en la atmósfera de una cavidad tiene un control aerodinámico, sión atmosférica y X fracción 2 CO2 de forma que la actividad y eficiencia de la ventilación, dependiente a molar del CO2 en el aire. su vez de otros parámetros microclimáticos, determina la mayor o menor concentración de dióxido de carbono (Bourges et al., 2001). [nota 5] La ley de Henry dice que “un gas que está en con- A efectos prácticos, su comportamiento físico puede aproximarse al de tacto con un líquido se diluye en [nota 3] el líquido a la misma presión un gas ideal y su presión parcial en el aire estará regulada por parcial que la del gas en la [nota 4] i la ley de Dalton . La solubilidad del CO2 en el agua, CO2(g) superficie del líquido”. A tempe- CO (aq), está descrita mediante la Ley de Henry[nota 5] que determi- ratura constante la solubilidad 2 de un gas en un líquido es na que existe un equilibrio entre las presiones parciales del gas diluido inversamente proporcional a su y del gas sobre la superficie del líquido. La constante de Henry es fuer- presión parcial. Para el CO2 puede expresarse como: KH= temente dependiente de la temperatura y, por tanto, también lo será [CO ] /p , siendo PCO 2 (aq) CO2(gas) 2 la presión parcial de CO sobre la solubilidad del CO2. Frente a la temperatura, la solubilidad del CO2 2 la solución, [CO ] la concentra- en el aire y el agua tiene un comportamiento distinto, opuesto (Figura 2 ción de CO2 en la solución y KH 1.6a): mientras en el aire un incremento de temperatura aumenta su la constante de Henry, que depende de la naturaleza del capacidad para admitir CO2 (aumenta el volumen y por tanto disminu- gas, de la naturaleza del líquido ye su presión parcial), en el agua, el aumento de temperatura produ- y de la temperatura. De este- ce una disminución de su solubilidad, que conlleva el aumento de su modo, la presión parcial de CO2 puede ser calculada mediante la presión parcial, por lo que el agua tenderá a liberar ese CO disuelto expresión:P (bar)=CO / 2 CO2 2 (K ·P ). hasta alcanzar nuevamente el equilibrio (Plummer y Busenberg, 1982). H mCO2

23 capítulo 1

Junto a esto, el carácter exotérmico de la disolución de los minerales carbonatados (calcita, aragonito, dolomita, etc.) implica una dis- minución de su solubilidad con la temperatura (Figura 1.6b), a diferencia de la mayoría de fases minerales presentes en la litosfera (Plummer y Busenberg, 1982).

b) Temperatura (aire, roca-suelo, agua) La temperatura es un factor físico fundamental en la microclimatolo- gía de cavidades, tanto para la fase líquida como para la sólida o gaseosa. Su valor condiciona otras propiedades físico-químicas como

la presión de CO2, la humedad relativa, la densidad del aire, etc. Actúa como condicionante en el desarrollo de las reacciones quími-

cas que tienen lugar en el sistema, controla la solubilidad del CO2 y controla la solubilidad de los minerales carbonatados (a mayor temperatura menor solubilidad) (Plummer y Busenberg, 1982). Es un factor determinante en los fenómenos de condensación, evaporación de agua y de los intercambios en fase gaseosa (Perrier et al., 2004; Dreybrodt et al., 2005). Además es un factor determinante del hábi- tat y las formas de vida en el interior de la cavidad (De Freitas y Littlejohn, 1987).

Figura 1.6a La temperatura también condiciona otras variables y mecanismos Variación de la solubilidad como los movimientos de la masa de aire (Andrieux, 1970): contro- del CO2 en agua y en aire la la densidad del aire (en base a la ley de los gases perfectos, a pre- con la temperatura. sión constante un aumento de temperatura produce el aumento de volumen del aire y, por lo tanto, una disminución de su densidad) y, Figura 1.6b por consiguiente, controla el grado de conexión e intercambio en fase Relación decreciente de la gaseosa entre el exterior y el ambiente subterráneo. solubilidad de los minerales carbonatados con la tempe- En general los ambientes hipógeos presentan una gran estabilidad ratura, basado en los datos térmica, gracias a la elevada capacidad térmica del sistema rocoso empíricos de Plummer y encajante frente a la de la atmósfera de la cavidad (Badino, 1995). Busenberg (1982). La roca actúa como un óptimo aislante frente a las variaciones de temperatura. Así, las variaciones de la temperatura media del aire en diferentes cavidades se relaciona con las condiciones climáticas de la región en la que se ubican y con la altura a la que se sitúan (Choppy, 1990). La temperatura del interior de una cavidad, que no tenga

24 Introducción

aportes de calor geotérmico interno, oscila en torno a la media anual de la temperatura externa. Esto se puede aplicar sobre todo a cavidades someras. c) Presión La presión atmosférica es una variable física totalmente dependiente de las condiciones atmosféricas externas y de la altura topográfi- ca. Puede definirse como la fuerza que ejerce la columna de aire atmosférico por metro cuadrado en un punto de la superficie terrestre, como consecuencia de la acción de la fuerza de la gravedad sobre la columna de aire que se encuentra por encima de este punto.

A temperatura constante, un aumento de la presión atmosférica induce un incremento de la densidad del aire (en base a la ley de los gases ideales), pudiendo generar gradientes de densidad entre el aire de la cueva con respecto al aire exterior. Así, la presión puede actuar como mecanismo desencadenante de movimientos de la masa de aire en la cavidad, que condicionan el grado de conexión en fase gaseosa entre el exterior y el ambiente subterráneo (Wigley, 1967). La presión atmosférica no es constante. Además de la varia- ción estacional y diaria, presenta variaciones de muy corto periodo (horas) que son muy importantes en lo que se refiere a la ventila- ción de la cavidad (Badino, 1995). Las variaciones de presión ade- más pueden llegar a influir sobre el flujo de agua de infiltración (Genty y Deflandre, 1998).

Otro aspecto importante a tener en cuenta es que la presión atmosférica influye directamente en los valores de la presión par-

cial de cada fase gaseosa. Así, por ejemplo, en el caso del CO2, la variación de la presión puede provocar modificaciones en las condiciones de equilibrio de este gas. Además, la solubilidad del gas en el líquido está influenciada por la presión. Un incremento mode-

rado de la presión favorece el paso de CO2 del aire al agua y vice- versa, de forma que puede influir por sí solo en la intensidad de los fenómenos de disolución/precipitación mineral. d) Humedad del aire La fase gaseosa, tanto interior como exterior contiene además del aire seco, cantidades variables de vapor de agua. Es lo que se conoce como humedad del aire.

La temperatura es un condicionante fundamental para la humedad en el aire, ya que a mayor temperatura mayor es la presión de vapor de saturación en aire (P ), es decir, mayor es la cantidad máxi- V SATaire ma de vapor de agua que admite ese aire. Esto afecta también a las transferencias de materia y energía entre la fase líquida del agua y la fase vapor en aire, en la interfase agua-aire. Un incremento de la temperatura, provoca un aumento de la presión de vapor en el agua (P ), mientras en el aire aumenta la presión de vapor de satura- Vagua ción (P ). Esto favorece los procesos de evaporación. Al con- V SATaire trario, un descenso de temperatura provoca la saturación en vapor

25 capítulo 1

de agua de la masa de aire, y la tendencia a reequilibrar el sistema favorece la condensación del vapor de agua.

El contenido en vapor de H2O influye también en la densidad de la masa de aire (Choppy, 1982). El peso molecular del vapor de H2O (18,8 g/mol) es muy inferior al peso molecular medio del aire seco (28,9 g/mol), de forma que el aire húmedo (el vapor de agua en la atmósfera puede llegar a suponer hasta un 3% de la composición del aire) es más ligero que el aire seco.

Una de las formas más habituales de expresar la humedad del aire es lo que se conoce como humedad relativa, que se expresa en % (0- 100%). Es una estimación de la cantidad de vapor de agua presente en una masa de aire relativa a la máxima cantidad de vapor de agua que puede contener ese aire a la misma temperatura. En las cavidades kársticas es común que el aire se encuentre en saturación respecto a la humedad relativa, es decir, valores muy próximos al 100%.

e) Concentración de 222Rn en aire La variación en la concentración de gas Radón (222Rn) en el aire es uno de los parámetros más útiles como índice cuantitativo de venti- lación en cavidades kársticas.

El Radón (222Rn) es un gas noble radioactivo de 3,85 días de vida media que se genera en la cadena del 238U y está presente en la práctica totalidad de los materiales de la corteza terrestre. Su exhalación es práctica- mente constante de forma que en cualquier cavidad en condiciones próxi- mas a la estanqueidad se acabará estableciendo una concentración de equilibrio que dependerá de la relación superficie/volumen del recinto y de la emisividad de los materiales encajantes. En el momento en que dejan de existir condiciones de estanqueidad, el Radón se difunde por los poros y diaclasas de los materiales rocosos encajantes de la cavidad y escapa a la atmósfera externa desde las capas más superficiales del terreno (Hakl et al., 1997). Se producirá así un descenso de la concentración de Radón en el interior de la cavidad que será proporcional al ritmo de renovación del aire. El contenido en radón en aire y su variabilidad es, por tanto, un buen indicador del grado de intercambio de aire entre el exterior y el ambiente subterráneo, pudiendo ser utilizado como índice cuantitativo de ventilación en cavidades subterráneas (Wilkening y Watkins, 1976).

f) Las aguas de infiltración kárstica El agua líquida es un factor fundamental en el estudio de los procesos de intercambio cavidad-exterior, dado que es uno de los principales vehículos de transporte de materia y energía entre el exterior y el ambiente subterráneo (Sánchez-Moral et al., 2006a).

Como ya se ha visto, el agua procedente de la atmósfera exterior, atraviesa las dos membranas aislantes (suelo–roca) interaccionando con sus componentes mediante reacciones químicas. La tasa de interacción varía en función del caudal y del tiempo que emplea el agua en llegar desde el exterior, quedando reflejada en sus caracte-

26 Introducción

rísticas físico-químicas (Smart y Friederich, 1986; Tooth y Fairchild, 2003). Actúa además como vehículo de transporte de pequeños organismos, materia orgánica y nutrientes.

La cantidad de agua y sus propiedades físico-químicas (concentra-

ción de iones, temperatura, presión de CO2, etc.) son determinantes en los procesos de disolución y precipitación mineral y en la defini- ción del estado de equilibrio/desequilibrio del sistema.

Juega un papel importante en los procesos de transferencia de gases, ya que puede regular la apertura/cierre del sistema de fracturas y fisuras del encajante rocoso, que es el camino para la comu- nicación en fase gaseosa. g) La presencia de microorganismos en el ambiente kárstico Los ambientes subterráneos son comúnmente considerados ambientes extremos para la vida (Northup y Lavoie, 2001). Están ambientalmente muy limitados debido a la ausencia de luz que impide la producción primaria de materia orgánica por los organismos fotótro- fos, y han sido considerados habitualmente como ambientes oligo- tróficos en los que la producción primaria depende sólo de las bacterias quimioautótrofas (Sarbu et al., 1996, por ejemplo). En muchos medios kársticos someros se produce una considerable entrada de materia orgánica, especialmente a través de las aguas de infiltración, que favorece el crecimiento de bacterias heterótrofas (Groth y Sáiz-Jiménez, 1999). Son, por tanto, ambientes especialmente interesantes para microorganismos heterótrofos típicos de zonas sin luz natural.

El papel de estos microorganismos en los ecosistemas kársticos es fundamental ya que son capaces de colonizar las superficies de las rocas, utilizar como fuentes de energía una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos y desarrollarse prácticamente en cualquier hábitat. Así, se ha observado presencia de comunidades microbianas y evidencias de actividad microbiana en diversos con- textos en muchas cavidades kársticas (Barton et al., 2006; Boston et al., 2001; Chelius y Moore, 2004; Engel et al., 2001; Northup et al., 2003; Spear et al., 2005; Castanier et al., 1999; Cunningham et al., 1995; Jones, 1995; entre otros muchos). Las poblaciones de microorganismos, tanto las presentes en el suelo como especialmente las ubicadas en el ambiente subterráneo, juegan por tanto un importante papel.

Los ecosistemas hipogeos están caracterizados por ser ambientes estables, presentar temperaturas similares a las medias externas anuales y humedad tendente a la saturación. Sin embargo, en el interior de la cavidad hay variaciones ambientales de unas zonas a otras en función principalmente de la distancia a la entrada. Las entradas de las cuevas son regiones en las que las variables ambientales están bajo influencia del ambiente externo. Desde un punto de vista ecológico esta zona de transición entre sistemas epígeos e

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hipogeos constituye un ecotono (zona de transición entre sistemas ecológicos adyacentes, Prous et al., 2004). Proporciona un incremento en la disponibilidad de recursos, al tiempo que resulta una zona en la que pueden coexistir especies de ambos ambientes vecinos (epigeo e hipogeo) con aquellas específicas del ecotono mismo, lo que puede llegar a favorecer una mayor diversidad en el área de transición que en los ambientes contiguos.

Concretamente, los microorganismos tienen un papel fundamental en los procesos geológicos de precipitación y disolución mineral e influyen notablemente en el ciclo biogeoquímico del carbono (Ehrlich, 1998). Los

microorganismos fotótrofos (cianobacterias, algas verdes) captan CO2 en la fotosíntesis para la producción de compuestos orgánicos reemi- tiendo parte de él durante los ciclos de respiración, según la reacción: i i respiración fotosíntesis C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía

Los microorganismos heterótrofos pueden tanto producir CO2 (derivado de su actividad metabólica a partir de compuestos orgánicos) como consumirlo (asimilación quimioautótrofa-quimiolitoautótrofa) (Buzolyova y Somov, 1999). Las bacterias metanótrofas (consumi-

doras de CH4) y las metanogénicas (productoras de CH4) tienen una incidencia decisiva en el ciclo del CO2 emitiéndolo o captándolo, respectivamente, según la reacción: i i producción consumo metano CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + energía

La dependencia de la presencia de CO2 de las bacterias para su crecimiento y desarrollo por largos periodos de tiempo es bien conoci- - da, siendo el CO2 y HCO3 importantes para las funciones celulares de crecimiento (Smith y Ferry, 2000). Un ejemplo de la capacidad

bacteriana para secuestrar CO2 en soluciones es la anhidrasa carbó- nica, un enzima que cataliza la hidratación reversible de CO2 y está ampliamente distribuida en organismos superiores (animales, algas verdes) pero su distribución en los dominios Archaea y Bacteria es desconocida (Tripp et al., 2001). La anhidrasa carbónica puede ser la

responsable del consumo de CO2 por bacterias heterótrofas en ambientes subterráneos (Merlin et al., 2003). Por todo ello es importante evaluar cualitativa y cuantitativamente las poblaciones micro- biológicas presentes en cada interfase y especialmente las ubicadas en el ambiente subterráneo, ya que pueden ser de gran importancia en los procesos de transformación mineral.

Dada la ausencia de información hoy día acerca de las capacidades metabólicas de muchos de los microorganismos presentes en las cavidades kársticas, es fundamental el estudio de los aspectos geo- microbiológicos para poder identificar el efecto o influencia que ejercen los microorganismos sobre el sistema microambiental kárs- tico (Sánchez-Moral et al., 2006b).

En la mayor parte de las cavidades kársticas en zona vadosa existen colonias microbianas observables a simple vista, así como espeleo-

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temas subaéreos de tipo moonmilk en proceso de formación y evo- lución, todo lo cual permite la observación de relaciones microorganismo (microbio) - mineral y variaciones de elementos microestructurales y microfábrica, de forma que representan puntos de estudio idóneos para investigar la implicación de los microorganismos en el origen y evolución de estos depósitos (Sánchez-Moral et al., 2006b). Así, las cuevas ofrecen un excelente escenario para el estudio de los procesos de biomineralización debido a la estabilidad de sus ambientes, donde las fábricas se conservan sin importantes modificaciones diagenéticas.

En lo que respecta a la conservación del arte rupestre en ambientes hipogeos, la colonización microbiológica es un aspecto muy importante a tener en cuenta ya que los microorganismos controlan o inducen diversos procesos de deterioro (disolución-corrosión, preci- pitación mineral, etc.) (Monte y Ferrari, 1993; Sáiz-Jiménez 1995, Dornieden et al., 2000; Cañaveras et al.; 2001, etc.) que puede llegar a suponer uno de los problemas más graves que afecten a la conservación de las pinturas en una cavidad.

Vulnerabilidad de la cavidad kárstica frente a actividades antrópicas

Las cavidades kársticas someras son sistemas naturales cuyo equilibrio se va a ver afectado por cualquier actividad desarrollada tanto en su zona de influencia exterior como en su interior (Cañaveras y Sánchez- Moral, 2002). Las condiciones microambientales y su estabilidad pueden verse alteradas por el hombre directamente, por acciones en el interior de la cueva, e indirectamente, por aquellas realizadas en el área exterior, área de influencia o impluvial.

Las actividades que se desarrollan en el exterior pueden producir cambios en la composición química del agua de infiltración (cambios en el contenido en CO2 o fenómenos de contaminación), cambios en la morfología del karst, disminución de la cobertera rocosa, modificación de la red de drenaje, e incluso problemas de estabilidad (actividad minera en superficie, construcción de infraestructuras, etc.) que reper- cuten de forma indirecta sobre las condiciones ambientales del interior de la cavidad (William, 1995; LaMoreaux et al., 1997) y generan alteraciones importantes en el sistema físico-químico del medio kárstico e incluso riesgos de carácter estructural. Para la regulación de las actividades en el exterior, la principal medida de protección es la delimita- ción de un Área de Protección Total (APT), máximo nivel o catego- ría de protección de sistemas kársticos, que es el área donde no debe permitirse ningún tipo de actividad antrópica que altere las condicio-

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nes naturales de la cavidad y del régimen de infiltración del terreno (Veni, 1999). Para ello es necesario desarrollar estudios geológicos y geomorfológicos del área kárstica en cuestión, enfocados a establecer el contexto hidrogeológico del sistema kárstico, con el fin de determinar el área de influencia (impluvial).

En el interior de la cavidad los principales impactos antrópicos provienen de la entrada de visitas turísticas. Por un lado, la adecuación del espacio para la entrada de visitantes desencadena gran cantidad de modificaciones morfológicas-geomorfológicas del endokarst (creación de caminos, suelos, instalación de iluminación, etc.).

En relación a las condiciones ambientales de una cavidad y su estabilidad, la entrada de personas al interior puede incidir directamente sobre parámetros físicos (variación de la temperatura y la humedad), químicos

(variaciones en la concentración del CO2 en el aire) e incluso biológicos (contaminación y/o propagación microbiológica) (Huppert et al., 1993).

Debido a su propio metabolismo, los visitantes se comportan como fuentes de calor, vapor de agua y dióxido de carbono (junto con el consumo

de O2) que se incorporan a la atmósfera interior de la cueva, intervinien- do de forma directa en la físico-química kárstica (Villar et al., 1984b; Andrieux, 1988). Además, la entrada de personas al interior de una cavidad puede incidir directamente sobre parámetros biológicos, produciendo modificaciones en el ecosistema natural de la cueva. Además de las modificaciones ambientales que inciden directamente sobre el ecosistema, se ha comprobado por ejemplo que la apertura al público de una cavidad contribuye a la introducción al ambiente de la misma de una cierta cantidad de esporas y bacterias, así como aerosoles, transportados por los turistas mediante la ropa o la piel (Cabrol, 1997).

Todo ello puede afectar al frágil equilibrio dinámico del sistema kársti- co, induciendo procesos de deterioro, con impredecibles consecuencias sobre la conservación del patrimonio cultural contenido en las cavidades, más concretamente del arte rupestre. En este sentido, y desde la perspectiva de la protección ambiental y gestión del turismo en cuevas, Cigna (1993) diferencia también tres categorías: 1) cuevas donde los flujos de energía natural exceden con mucho los creados por los visitantes, con la consecuencia de que sus parámetros ambientales no se ven afectados por el desarrollo turístico; 2) cuevas donde los flujos de energía natural y turística son de magnitud similar, donde los paráme- tros ambientales responden a las visitas pero vuelven a su equilibrio natural después; y 3) cuevas donde los flujos de las visitas exceden mucho los flujos naturales, así que el equilibrio ambiental natural puede ser destruido.

A lo largo de todos estos estudios, se ha comprobado que la influencia antrópica en el microambiente kárstico ha sido más o menos importante en función del número de visitantes, tiempo de permanencia en el interior de la cueva y dimensiones y dinámica de ésta (Andrieux, 1988; Ford, 1990; Goldie, 1993; Hoyos et al., 1998a). Para cada espacio hipo-

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geo es fundamental, por tanto, definir un umbral de equilibrio que permita establecer un régimen de visitas óptimo para favorecer la conser- vación del patrimonio cultural y/o natural que albergue el ambiente kárstico (Fortea, 1993; Juberthie, 1995). Para la gestión ambiental en cavidades, en los años setenta fue introducido el concepto de Capacidad de Carga Turística –Visitors Carrying Capacity– (Aley, 1976; Van Cleave, 1976; Forssell, 1977). Posteriormente ha sido exten- samente desarrollado y aplicado, redefinido como Capacidad de visita admisible, para el caso de cavidades turísticas (Cigna, 1987, 1993; Andrieux, 1988; Ford, 1990; Huppert et al., 1993; Hoyos et al., 1998a; Mangin et al., 1999; Calaforra et al., 2003; Fernández-Cortés et al., 2006a; etc.). Se define como el número máximo de visitantes aceptable en una unidad de tiempo aquel que no implique una desestabiliza- ción ambiental permanente de la cavidad, reflejada en un parámetro relevante (factor crítico) (Cigna, 1993). Se basa en que las condiciones naturales son las óptimas para garantizar la protección y que las fluctuaciones naturales de los factores ambientales determinan los límites admisibles que pueden introducir las visitas con su presencia. Los factores críticos a tener en cuenta pueden variar significativamente de una cueva a otra (incluso entre cavidades de un mismo sistema kárstico) y su evaluación es compleja. El cálculo de la capacidad de visita admisible de una cavidad requiere el control espacio-temporal de una serie de parámetros físico-químicos del aire, agua y roca de la cavidad. El objetivo final de estos estudios es la modelización de los parámetros críti- cos mediante estudios de la dinámica del karst, que permita determinar el grado de vulnerabilidad en cada momento, y así poder realizar una correcta delimitación o definición de un régimen de visitas óptimo para la cavidad.

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Antecedentes de los estudios microambientales en cavidades kársticas someras

El estudio de los parámetros que gobiernan la dinámica microambiental de las cavidades kársticas comienza a desarrollarse en torno a la segunda mitad de la década de los 50. Se inician de forma sistemática los trabajos sobre climatología de cavidades kársticas (conocimiento y distribu- ción de los parámetros microambientales), tratándose de estudios de carácter general sobre las características ambientales de las cavidades en relación a los regímenes de circulación de masas de aire en la relación cavidad-exterior y factores ambientales (por ej. Trombe, 1952; Renault, 1961; Cigna, 1967; Delecour, 1968; Andrieux, 1970; entre otros muchos). Ya en la década de los sesenta los conocimientos adquiridos hasta entonces se empezaron a aplicar a cuevas concretas frecuentemente visitadas (p.ej: Andrieux, 1974, 1979; Renault, 1971; Wilkening y Watkins, 1976; Racovitza, 1977; entre otros). Pero particularmente desde los años 80, se ha incrementado el papel tanto de la investigación como de la monitorización en la gestión del turismo de cuevas. En los años 80 y 90 son ya más numerosos los trabajos que se han ocupado de una forma o de otra de la influencia de las transformaciones antrópicas en el medio kárstico y de los visitantes en las condiciones microambientales de las cavidades kársticas (p.ej: Villar et al., 1984b,c; Brunet et al., 1980; Brunet y Vidal, 1981; Choppy, 1982; Ek y Gewelt, 1985; Williams, 1987; Fernández et al., 1986; Cigna, 1993; Hoyos et al., 1998a). Una revisión muy completa de los antecedentes en el control ambiental de cavidades, y en la protección y gestión de cavidades turísticas (en general, incluyendo las cavidades con arte rupestre) puede encontrarse en Fernández- Cortés (2004). En este apartado solamente se comentarán algunos aspectos relevantes y referencias más recientes acerca de los estudios microambientales en cavidades kársticas.

Entre los trabajos teóricos sobre los fenómenos físicos que gobiernan la dinámica de los factores microclimáticos y los procesos de intercambio cavidad-exterior destaca el trabajo monográfico de Badino (1995), donde se caracterizan los fenómenos físicos del sistema aire-agua-roca de una cavidad, estableciendo una metodología y desarrollo matemáti- co de los procesos. Otro trabajo relevante a nivel teórico (termodinámi- co) es el de Camuffo (1998), que presenta una óptima caracterización de la compleja interacción de factores ambientales y atmosféricos, con un enfoque hacia la conservación del patrimonio cultural. Sus estudios, sin embargo, se refieren a ambientes confinados (museos y monumentos) donde los factores interactuantes son más limitados, el sistema es cerrado y acotado, o sujeto a modificaciones que fácilmente y sin riesgo podemos inducir y controlar. En cambio, en las cavidades kársticas, las condiciones climáticas externas y las características geológicas de la zona son factores naturales que no pueden mantenerse bajo control (Cañaveras y Sánchez-Moral, 2002).

Estudios previos (De Freitas y Littlejohn, 1987; Schmekal y De Freitas, 2001) han mostrado que el conocimiento del microclima es crítico para gestionar el ambiente de la cueva. Así, la caracterización de la micro- climatología de cavidades concretas y de los diferentes factores

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ambientales, físicos (temperatura, presión, etc.) y químicos (CO2, radón, etc.) en el aire ha sido objeto de numerosos estudios.

Existen estudios que se centran primordialmente en un sólo factor ambiental en una cavidad, por ejemplo el CO2 en el aire de la cavidad, que ha sido investigado desde varios puntos de vista: la evaluación del impac- to humano en cuevas visitadas (Villar et al., 1986a,b, Dragovich y Grose, 1990; Craven, 1996; Hoyos et al., 1998a); la caracterización de las variaciones de concentración de CO2 determinadas por los intercambios de aire con el exterior (Ek y Gewelt 1985; Calaforra et al., 1993; Bourges et al., 2001; Denis et al., 2005); o la secuencia de la variación temporal (por ejemplo, Bourges et al., 2006) o espacial en el interior de la cavidad (Baldini et al., 2006); etc. También existen diversos estudios sobre la dis- tribución temporal de varios de los factores microambientales y las interrelaciones entre ellos, con objeto de caracterizar la dinámica microambiental de la cavidad (Hoyos et al., 1998a; Sánchez-Moral et al., 1999; Buecher, 1999; Gamble et al., 2000; Zelinka, 2002; Spötl et al., 2005; etc).

El régimen de circulación del aire en el interior de una cavidad y la conexión aérea cavidad-exterior es un tema muy complejo en el que intervienen muchos factores como la morfología de la cavidad, número y distribución de las entradas, relación de temperaturas exterior-interior, gradientes de densidad del aire, gradientes de presión, etc. Sin embargo, hay gran número de trabajos realizados sobre ésto. Los más clásicos trataban de identificar tipologías de cavidades en función del régimen/regímenes de circulación del aire en su interior (Crammer, 1899; Cigna, 1967; Choppy, 1982; Mangin y Andrieux, 1988; Andrieux, 1979; etc.). En cuanto a la ventilación de cavidades kársticas concretas, en gran parte de los estudios publicados se indica que la conexión en fase gaseosa atmósfera interior-atmósfera exterior se establece durante la época invernal (por ejemplo, De Freitas et al., 1982; Spötl et al., 2005; Bourges et al., 2001, 2006, etc). Sin embargo, existen tam- bién cavidades cuya ventilación se produce durante el verano (Hoyos et al., 1998a; Sanchez-Moral et al., 1999; Cuezva et al., 2004).

La medida de la condensación de vapor de agua es otro parámetro de gran importancia en los estudios microambientales de cavidades (Cigna y Forti, 1986; Calaforra et al., 1993; Dublyansky y Dublyansky, 2000; De Freitas y Schmekal, 2003; Badino, 2004). Además, la condensación de vapor de agua sobre las rocas carbonatadas encajantes de las cavidades puede provocar su disolución por corrosión (Sarbu y Lascu, 1997; Tarhule-Lips y Ford, 1998; Sánchez-Moral et al., 1999; Dreybrodt et al., 2005), fenómeno muy común en cavidades localizadas en zona vadosa. Incluso, la condensación sobre partículas en suspensión en el aire puede favorecer su transporte de unas zonas a otras de la cavidad (transferencia de aerosoles) e incluso dar origen a peculiares espeleotemas de yeso y carbonato (Dublyansky y Dublyansky, 1998).

Para el desarrollo de estos estudios, cabe destacar la condición necesa-

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ria de que el control y registro de los parámetros considerados más relevantes en cuanto al estudio del funcionamiento microambiental de la cavidad sea “en continuo”, a intervalos de tiempo concretos y sin la per- turbación producida por las personas que toman las mediciones (Camuffo, 1998; Massen, 1997; Sánchez-Moral et al., 2000; Cigna, 2004). Sin embargo, las condiciones ambientales de las cavidades hacen difícil la durabilidad de los sistemas de adquisición de datos microambientales. Debido a esto, en la literatura no es tan habitual encontrar series temporales más o menos continuas que permitan contemplar la dinámica de los factores ambientales de una cavidad al menos a lo largo de un ciclo anual. En este sentido, cabe destacar trabajos en base a series temporales superiores a un año, por ejemplo, Spötl et al., (2005), Bourges et al., (2006), Sánchez-Moral et al., (1999), Hoyos et al., (1998a), etc.

Mangin et al. (1999) emplearon correlaciones y herramientas de análisis espectral para el estudio de series temporales registradas, y remarcaron el interés de emplear estos métodos para el estudio del sistema natural y para la conservación en cavidades con arte rupestre. Posteriormente en los estudios de Calaforra et al. (2003), Fernández-Cortés (2004), Fernández-Cortés et al. (2006a), se ha profundizado en el empleo de las herramientas geoestadísticas para caracterizar parámetros microclimáti- cos y los intercambios cavidad-exterior en cuevas de interés turístico.

En cuanto a la evaluación del impacto humano en cuevas visitadas, la influencia de las visitas sobre la temperatura del aire o de la roca del interior ha sido ampliamente caracterizada en estudios de cavidades turísticas (p.ej. Stelcl, 1990, 1992; Villar et al., 1984b,c; Baker y Genty, 1998; Calaforra et al., 2003). Se han realizado diversos estudios experimentales dirigidos a estimar la tasa de producción media de calor, de

CO2 y de vapor de agua por unidad de tiempo (Villar et al., 1984b; Andrieux, 1988). Además, estudios procedentes de otros campos, como la fisiología, han proporcionado valiosa información a ese respecto (por ej. Tresguerres, 1992). Estudios centrados en los balances de entrada

de CO2 de origen antrópico al sistema (respiración visitas) los encontramos por ejemplo en Faimon et al. (2006) y Dragovich y Grose (1990). En muchos otros trabajos se ha estudiado el efecto producido por la entrada de personas de una forma más completa, considerando

al tiempo los efectos sobre la temperatura, el CO2 y humedad del aire (Cigna, 1993; Pulido-Bosch et al., 1997; Hoyos et al., 1998a; Sánchez- Moral et al., 1999, 2005; Badino, 2002; entre muchos otros). El cálcu- lo de la condensación de vapor de agua y estimación de la corrosión por efecto de la presencia de visitantes, por ejemplo, en la Cueva de Altamira (Sánchez-Moral et al., 1999) o en la Geoda gigante de yeso de Pulpí-Almería (Fernández-Cortés et al., 2006b), resulta fundamental para evaluar el efecto nocivo sobre el elemento a conservar (arte rupestre y macrocristales de yeso respectivamente).

La gran estabilidad ambiental y el reducido intercambio energético en las cavidades kársticas ha facilitado que el patrimonio en ellas alberga-

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do quede preservado durante un dilatado periodo de tiempo, aún habiéndose producido cambios ambientales e incluso climáticos en su entorno exterior. En el caso de cavidades de moderada o alta energía ese grado de preservación resulta imposible. No obstante, son precisamente esos factores que han favorecido la preservación de las pinturas rupestres los que hacen tan vulnerable la estabilidad del ambiente kárs- tico. Concretamente, en cavidades kársticas visitadas que albergan arte rupestre se han desarrollado numerosos estudios dirigidos a evaluar los impactos producidos por la entrada de visitantes, que inciden en la con- servación de las representaciones artísticas. En este sentido, la Cueva de Altamira y la de Lascaux son dos de los ejemplos más destacados. Estos estudios se han enfocado por una parte en evaluar los impactos producidos sobre los parámetros fisico-químicos, entre los que citare- mos Villar (1984a,b,c), Brunet y Vidal (1981), Brunet et al., (1990), Hoyos et al., (1998a), Sánchez-Moral et al., (1999), etc.; por otra parte, el estudio de los aspectos biológicos que amenazan la conserva- ción y se ven inducidos por la entrada de visitantes se recoge en Vouvé et al., (1982), Brunet et al. (1990), Groth et al., (1999), Schabereiter- Gurtner et al., (2002a,b, 2003, 2004), Cañaveras et al., (1998, 2002), Sánchez-Moral et al., (2003), etc.

Los estudios acerca de las aguas de infiltración kárstica presentan diferentes enfoques. Sobre la caracterización hidrogeoquímica se han desarrollado diversos trabajos (Sasowsky y Dalton, 2005, por ejemplo) incluyendo algunos trabajos en el contenido en materia orgánica y la conta- minación (Panno et al., 2001). Hay que destacar además, en cuanto a la geoquímica básica que actúa en la relación aire-agua–roca en los ambientes kársticos los trabajos de Plummer et al. (1979), Plummer y Busenberg (1982), Dreybrodt (1980), (1988), (1996), Dreybrodt et al. (1996), Kaufmann y Dreybrodt (2007), etc., en los que se ha profundizado fundamentalmente en la cinética de la disolución-precipitación de la calcita en el sistema CaCO3–H2O–CO2, que es la base fundamental de los procesos geoquímicos que operan en los sistemas kársticos.

La tasa de interacción hidrodinámica (procesos de infiltración) y la geoquímica varía en función del caudal y del tiempo que emplea el agua en llegar desde el exterior, quedando reflejada en sus caracte- rísticas físico-químicas y en la composición química de los espeleotemas generados (Genty et al., 2001; Baker et al., 1998; Tooth y Fairchild, 2003; Spölt et al., 2005). El estudio de la tasa de infiltra- ción y goteo ha permitido obtener información acerca de la tasa de crecimiento de espeleotemas (Sondag et al., 2003). En este sentido además, se han realizado estudios con el fin de obtener una relación entre las características geoquímicas de las aguas de goteo y las tasas de crecimiento de los espeleotemas en cavidades (Fairchild et al., 2000, 2006). La caracterización isotópica de los espeleotemas y de las aguas de infiltración constituye también un importante área de estudio enfocado a establecer reconstrucciones paleoclimáticas (isótopos estables ∂13C y ∂18O, especialmente) (por ejemplo, Dorale et al.,

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1998; Wang et al., 2001). En este sentido, estudios recientes (Bar- Matthews et al., 1996; McDermott, 2004; Nordhoff, 2005) han mostrado que existe una gran variabilidad de composición de isótopos estables, ∂13C y ∂18O, en los depósitos minerales de las cavidades debido a diversos procesos cinéticos producidos en y sobre la cueva.

En lo que respecta a los estudios ambientales en cavidades kársticas, la colonización microbiológica es un aspecto muy importante a tener en cuenta. Los microorganismos son capaces de colonizar las superficies de las rocas, utilizar como fuentes de energía una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos y desarrollarse prácticamente en cualquier hábitat. Ejemplos de la diversidad de microorganismos que habitan las cavidades, y de la función ecológica que desarrollan en ellas, pueden encontrarse en los estudios de Cunningham et al., (1995), Groth et al., (1999), (2001), Schabereiter-Gunter et al., (2002a,b), (2004), Zimmermann et al., (2005). El empleo de técnicas moleculares (basadas en ADN y ARN) (Ward et al., 1990), recientemente introducidos en la investigación en el ambiente kárstico (Schabereiter-Gunter et al., 2002a,b, 2004), está proporcionando una valiosa información sobre las comunidades microbianas en estos ámbitos. El análisis de ADN proporciona información acerca de la presencia total de microorganismos en una muestra (Pace, 1997) y el estudio del ARN permite identificar los microorganismos que dentro del total de la comunidad presentan actividad metabólica (Molin y Givskov, 1999; Mills et al., 2004). Además, el empleo de los métodos clásicos dependientes de cultivos permite, en la medida de lo posible (no todos los microorganismos existentes en un determinado ecosistema son cultivables), estudiar la fisiología y las actividades metabólicas de los microorganismos y evaluar el papel que éstos juegan en la naturaleza (Piñar et al., 2002).

Los microoganismos controlan o inducen diversos procesos de biodeterioro, de carácter constructivo (formación de biofilm, inducción de procesos precipitación mineral) o destructivos (disolución-corrosión), que afectan de manera parcial o total a la superficie del sustrato (roca encajante, espeleotemas o pigmentos) (Monte y Ferrari, 1993; Sáiz-Jiménez, 1995; Dornieden et al., 2000; Cañaveras et al., 2001). Así, los estudios geomicrobiológicos son necesarios para establecer el papel que juegan los microorganismos en la interacciones microbio-mineral que ocurren en los ambientes hipogeos (Cañaveras et al., 2002; Sánchez-Moral et al., 2003, 2006b).

Finalmente, de todos estos estudios se deduce que una cavidad kársti- ca es un medio subterráneo natural muy complejo. Su frágil estabilidad ambiental natural se ve determinada por muchos factores interactuantes. Para poder caracterizarlo son muchos los autores que en la literatura han remarcado la necesidad de realizar estudios multidisciplina- res, integrando microclima, geología, hidrogeoquímica y microbiología (por ejemplo, Tercafs, 1992; Hoyos et al., 1998a; Veni, 1999; Sánchez- Moral et al., 2001).

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Investigación y Conservación en Altamira

La Cueva de Altamira, declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 1985 (nº 310 de la Lista de Patrimonio Mundial), contiene unas representaciones artísticas prehistóricas (pinturas y grabados) extraordinarias y únicas en el mundo. Descubierta en 1879, la Cueva de Altamira fue el primer lugar en el mundo donde se identificó la existencia del Arte rupestre Paleolítico (Heras, 2002), en un principio datado aproximadamente en 15.000 años (Valladas et al., 1992), actualmente precisado en 14.000 años o incluso 20.000 años (Soto-Barreiro, 2003). Desde entonces las magníficas pinturas policromáticas, localizadas especialmente en el techo de la denominada Sala de los Polícromos, han despertado considerable interés tanto arqueológico como turístico, y ya desde principios del siglo XX la cueva estaba abierta al público por medio de visitas guiadas, llegando a convertirse en uno de los monumentos más visitados de España a mediados del siglo XX. En los años 50 se registra un aumento de visitantes que marca el paso a un turismo masivo alcanzando los 50.000 visitantes anuales, que llegarían a ser más de 100.000 personas a partir de 1964 y a 177.000 en 1973 (Heras et al., 2004).

En el momento de su descubrimiento (finales del siglo XIX) presentaban un excelente estado de conservación que incluso hizo dudar a la comunidad científica de su veracidad y de su verdadera antigüedad. La insólita conservación de las milenarias pinturas rupestres desde su ela- boración hasta su descubrimiento indica que durante ese período la cavidad kárstica se ha mantenido bajo condiciones ambientales favorables y escasamente agresivas.

En la Cueva de Altamira, el alto grado de conservación observado en el momento de su descubrimiento se produjo debido fundamentalmente a dos condiciones muy favorables (Villar et al., 1986a; Hoyos, 1993): (1) la tasa de infiltración de agua a través de los estratos calcáreos que separan la Sala de los Polícromos y la superficie exterior era muy baja, y (2) las condiciones micro- climáticas en el interior de la cavidad se mantuvieron estables desde el cierre natural de la cueva hasta su descubrimiento.

Ya desde mediados de los años 50 comenzaron a detectarse alteraciones y procesos de deterioro sobre las pinturas (”… aparición de formaciones calcáreas en la Sala de los Polícromos”, indicaba A. García Lorenzo en un informe que realizó en 1955 al Patronato de las Cuevas Prehistóricas de la Provincia de Santander) a consecuencia de la afluencia de multitudes al interior de la pequeña sala durante periodos conti- nuados. Desde entonces se sucedían informes alertando de la necesidad de limitar las visitas, pero no se planteó el problema de la conser- vación de sus pinturas en los foros científicos internacionales hasta los años 70 (García Lorenzo y Endériz, 1972), indicándose la necesidad de “controlar los parámetros medioambientales y evitar los efectos perni- ciosos de la luz eléctrica”. A partir de entonces, se realizan los primeros trabajos abordando los problemas de dicha conservación (Valle et al., 1978; San Miguel, 1971; Saiz de Omeñaca, 1971; Cendrero et al.,

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1976) al tiempo que se definían las características geológicas y geo- morfológicas del medio kárstico y las modificaciones antrópicas más relevantes. Además se realizó el primer estudio microbiológico en Altamira en 1977. Somavilla, Khayyat y Arroyo (1978) realizaron un muestreo (aire, agua, tierra) para elaborar un recuento de la presencia de microorganismos en diversos puntos de la cavidad, en el que citaron un número elevado de bacterias y también de hongos. Finalmente, en 1979 (coincidiendo con la creación del Museo Nacional y Centro de Investigación de Altamira) se toman medidas contundentes, la cueva se cierra por primera vez a las visitas públicas con el fin de analizar sus condiciones de conservación, dado el elevado grado de deterioro que habían sufrido las pinturas.

Los primeros datos sobre parámetros climáticos en el interior de Altamira se había registrado entre 1930 y 1932 (Breuil y Obermaier, 1935): datos mensuales de temperatura y humedad en la “Sala de las Pinturas”, factores que ya intuyeron claves para la conservación de las pinturas. Pero es a partir de 1979 y hasta 1983, desde la Universidad de Cantabria, cuando se desarrollan los primeros estudios sobre varia-

bles ambientales (temperatura, humedad relativa, CO2 del aire interior y radón) y sobre la influencia del número de visitantes sobre estas variables (Villar et al., 1983a,b,c, 1984a,b,c,d, 1986a,b,c; Fernández et al., 1984, 1986). Como resultado final de estos estudios, desarrollan un modelo matemático en base al que se establece un nuevo régimen de acceso a la cueva, variable a lo largo del año y que restringiría a 8500 el nº total de visitantes al año (9440 personas entrando al año), cuya intención final era la de que la presencia de visitantes fuera tal que no alterase el “ritmo climático natural” en el interior de la cueva (Villar et al., 1983b, 1984b). Como se verá más adelante en detalle, la metodo- logía empleada se basaba en medidas discontinuas de los parámetros

(temperatura, humedad-condensación, CO2) traducidas a medidas mensuales, llevándose a cabo los cálculos matemáticos teóricos para modelizar los impactos. Durante este tiempo se publicaron además trabajos referentes a conservación (Cabrera, 1980), estudios de alteración del soporte rocoso (Cendrero, 1980) y se realizaron informes sobre las características geológicas-hidrológicas (Gómez Laá, 1980) y geológico- morfológicas, estratigráficas, estructurales y petrológicas de las rocas encajantes del karst de Altamira (Hoyos et al., 1981, 1984). La cueva se reabrió al público en 1982, y se mantuvo con este régimen de visita limitada sin evaluar su eficacia, hasta que estudios y observaciones posteriores (Hoyos, 1993, 1994; Cañaveras et al., 1999; Sánchez-Moral et al., 1999) pusieron de manifiesto la necesidad de revisar los criterios empleados para la definición del régimen de visitas: los fenómenos de deterioro y degradación de las pinturas seguían progresando y se había producido una notable proliferación de colonias de microorganismos presentes en la cavidad.

Por otra parte, en lo referente a estudios microbiológicos, en 1980, Uruburu, García, Moragues, Landajuela, repitieron el muestreo en los

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mismos puntos que en el estudio previo realizado por Somavilla et al. (1978), después de permanecer varios meses la cueva cerrada, para comprobar las variaciones que se pudieran haber producido en la flora microbiana. De los resultados del estudio concluyeron que se había producido un descenso relativo del número de microoganismos (bacterias y hongos) en el aire en comparación con el estudio previo. Sin embargo, indicaron que la presencia en el aire de bacterias y hongos era mucho mayor cuantitativamente en la Sala de los Polícromos que en el resto de la cueva. En el agua y la tierra no encontraron diferencias mar- cadas ni significativas, atribuyendo su variabilidad al contenido en materia orgánica (Uruburu et al., 1981). Posteriormente se realizaron nuevos muestreos en 1982 y 1983 en los mismos puntos (Hardisson et al., 1983; González de los Reyes-Gavilán et al., 1984), antes y después de la reapertura de la cueva al público en 1982. En los recuentos totales de microorganismos realizados tanto en el agua como en la tierra, no se encontraron variaciones significativas con respecto a los resultados obtenidos en muestras anteriores. Y en el aire, aunque el número de microorganismos (bacterias, hongos y levaduras) dentro de la sala aumentaba con las visitas, consideraron que éste no era alarmante y, por tanto, que la contaminación microbiana no constituía un factor de riesgo significativo para el deterioro de las pinturas como consecuencia del régimen de visita actual (Hardisson et al., 1983). Sin embargo, en una publicación posterior (González de los Reyes Gavilán et al., 1984) indican que “no obstante el aumento observado en la flora sulfoxidan- te en los últimos ensayos, tal vez consecuencia del régimen de visitas, constituye un peligro potencial”. Estos mismos investigadores habían observado además en febrero de 1983 la aparición de pequeñas manchas oscuras abundantes sobre la roca caliza que constituye el techo de la Sala de los Polícromos, indicando que correspondían a cianobacterias. Sin embargo concluyeron que, dado que las condiciones de la cueva (escasa luminosidad) no favorecían la extensión del crecimiento de dichas algas y que éstas no habían proliferado a lo largo de unos meses, no aconsejaban su tratamiento sino solamente su observación. En estudios posteriores Arroyo y Arroyo (1996), indicarían la existencia de variaciones estacionales en la presencia de bacterias.

Desde el descubrimiento a finales del siglo XIX, la cueva de Altamira se ha visto sometida a paulatinos cambios estructurales que afectaron especialmente a los parámetros microambientales y a la circulación del aire (Hoyos, 1994), alterando sus condiciones naturales. En el marco del primer Acuerdo de Colaboración entre la Dirección General de Bellas Artes y Archivos del Ministerio de Cultura y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, en 1993, para la realización de estudios geotécnicos sobre la cueva de Altamira, se realiza un estudio geológico y una completa valoración de los procesos de alteración sufridos por la cueva y sus pinturas. Las modificaciones estructurales observadas como más significativas fueron la antigua explotación de una cantera de caliza en sus cercanías y la realización de muros artificiales, levantados durante los trabajos de acondicionamiento de la cueva en varias etapas

39 capítulo 1

(desde los años 20 a los 70). Estas modificaciones provocaron una alte- ración de sus condiciones naturales agravándose esta situación debido al alto régimen de visitas en la Sala de los Polícromos.

Los procesos de alteración que estaban afectando a las pinturas de la Sala de Polícromos hasta ese momento quedan resumidos en Hoyos et al., (1993):

• Descamación: se produce a escala milimétrica, transmitién- dose desde un centro de desecación y contracción hacia la periferia, favorecido por los cambios de humedad y temperatura ambientales y la circulación de corrientes. • Lavado y erosión por disolución de los componentes minerales de las pinturas (óxidos de hierro, de manganeso y carbón vegetal). Se produce en dos procesos diferentes en función de la morfología del techo, según si se trata de zonas cóncavas o convexas y si en la superficie de estas formas existen o no pequeñas cúpulas de corrosión, a veces continuadas hacia el interior de la roca por pequeños conductos capilares verticales. • Formación de espeleotemas: es un fenómeno ligado a la circulación kárstica, grado de saturación en bicarbonato cálci-

co del agua, presión parcial de CO2 en la atmósfera interior y temperatura. Se han distinguido espeleotemas cenitales actualmente en formación aunque con escaso desarrollo: concrecciones calcáreas (en zonas normalmente asociadas a fracturas) y estalactitas (formas incipientes o de escaso desarrollo). Todos los procesos descritos están íntimamente relacionados con la forma de circulación kárstica en el paquete superior de calizas.

A finales de la década de los 90, desde el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) M. Hoyos coordinó un estudio, en el marco de un proyecto financiado por la Unión Europea (Deterioration of prehistoric rock art in karstic caves by mass tourism. Integrated study (environment, geology, geochemistry and microbiology) for their conservation, PL950679, 1996-99), destinado a completar el seguimiento de los pará- metros microclimáticos de la cueva de Altamira, entre otras (Tito Bustillo, Candamo, Grotta dei Cervi), con especial detalle en la Sala de Polícromos, durante un ciclo anual completo (febrero 1997 - febrero 1998). Es, por tanto, la primera vez que los factores microclimáticos de la cavidad serían monitorizados en continuo, después del intento fallido de 1989, cuando se instala un equipo para la recogida de datos sobre el régimen de visita que nunca llega a funcionar satisfactoriamente (Herráez et al., 1994). Así pues, mediante la instalación y puesta en marcha de un sistema operativo de medidas y registro automático continuo de parámetros microambientales, se desarrolló el seguimiento durante un ciclo anual completo (febrero 1997 - febrero 1998) de los parámetros microambientales de la cueva, con especial detalle en la Sala de los Polícromos. Se realizó además un primer estudio geoquímico de las

40 Introducción

aguas que afectaban a la cavidad. Se obtuvieron interesantes resultados entre los que destacan: la definición del Área de Protección Total (APT) de la Cueva de Altamira (Hoyos et al., 1997); la identificación de la presencia y procedencia de contaminantes de origen orgánico en las aguas del interior de la cueva de Altamira y sus consecuencias (Hoyos et al., 1998b); y un primer modelo cuantitativo de los procesos inorgánicos de corrosión de la roca soporte de las pinturas inducido por la entrada y permanencia diaria de los visitantes en la cueva (Sánchez-Moral et al., 1999). En 1999 concluyó la fase de trabajo en la que se evaluaron los parámetros medioambientales con el régimen de visitas vigente, y se comprobó que dicho régimen no estaba garantizando, como se preten- día, evitar las alteraciones ambientales acumulativas, induciendo procesos inorgánicos de corrosión de la roca soporte de las pinturas.

Por otra parte, en el marco de ese mismo proyecto (Deterioration of Prehistoric Rock Art), se desarrollan nuevos estudios microbiológicos y se constata por primera vez la existencia de poblaciones microbiológicas que se desarrollan sobre los muros y techos de la cavidad (Groth y Sáiz- Jiménez, 1999), fundamentalmente en la zona de la entrada a la cavidad (Cocina) extendiéndose a lo largo del pasillo de acceso a la Sala de los Polícromos, existiendo presencia de alguna de ellas en el techo de la propia sala. Se realiza una primera identificación de los microorganismos cultivables existentes en las rocas y paredes (Groth et al., 1999). Para ello se emplearon metodologías dependientes de cultivos en laboratorio, métodos que requieren el aislamiento y crecimiento de los microorganismos en un medio de cultivo.

Los microorganismos más abundantes (>50%) en la Cueva de Altamira, en las primeras aproximaciones realizadas mediante las técnicas clásicas de cultivo, fueron bacterias heterótrofas y las más abundantemente detectadas correspondían a la división Actinobacteria, con una gran diversidad taxonómica de géneros aislados (Streptomyces, Nococardia, Rhodococcus, Nocardioides, Amycolatopsis, Saccharothrix, Breviabacterium, Microbacterium y formas cocoides de la familia Micrococcaceae), entre los que predominaba especialmente el género Streptomyces (Groth y Sáiz-Jiménez, 1999; Groth et al., 1999; Láiz et al., 1999; Groth et al., 2001; Sáiz-Jiménez y Hermosín, 1999). Otros microorganismos frecuentemente identificados utilizando métodos de cultivo correspondían a Firmicutes (fundamentalmente del género Bacillus) y Gamma-Proteobacteria (fundamentalmente del géne- ro Pseudomonas) (Groth et al., 1999; Láiz et al., 2003). En el agua de infiltración Láiz et al. (1999) vieron que las comunidades microbianas estaban compuestas por un 27% de bacterias Gram- positivas y un 73% de bacterias Gram-negativas (principalmente coliformes).

Posteriormente, se realizó además un estudio preliminar mediante téc- nicas moleculares de las comunidades microbianas presentes en la cueva, que aunque parcial (se analizó una única muestra de pigmento

41 capítulo 1

de la Sala de Polícromos y se secuenció un bajo número de clones), reveló la existencia de microorganismos que hasta el momento, con los métodos de cultivo, no habían sido detectados (Schabereiter-Gurtner et al., 2002a). Mostró la gran variedad de bacterias, algunos géneros ines- perados y desconocidos hasta el momento en cavidades.

La mayoría de las secuencias detectadas pertenecían a la división Proteobacteria (52,3%), pero también se detectaron otras secuencias relacionadas con las divisiones Acidobacteria (23,8%), Bacteoidetes (9,5%), Chloroflexi (4,8%), Plantomycetes (4,8%) y Actinobacteria (4,8%). Se comprobaba así que la diversidad bacteriana existente en Altamira es mucho mayor de la que hasta el momento se conocía, pasando a considerarse comunidades microbianas altamente complejas y desconocidas. Este es el primer caso en el que se describen miembros de Acidobacterias en cuevas; su abundancia y su posterior reconocimiento en otras cuevas (Schabereiter-Gurtner et al., 2003) confirma la importancia ecológica que deben ejercer estos microorganismos en ambientes kársticos. Los miembros de la división Acidobacterium constituyeron cerca del 25% de los microorganismos no cultivables, lo que indudablemente tiene un gran interés ya que una de las únicas tres bacterias descritas de esta división es reductora de Fe3+, por lo que la presencia de miembros de esta división, si fue- ran capaces de reducir hematites (la base de los pigmentos de Altamira) podría representar una gran amenaza para las pinturas (Cañaveras et al., 2004).

En algunos cultivos de especies pertenecientes a Actinobacteria (acti- nomicetos) se produjo la precipitación (bioinducida) de agregados cristalinos con morfologías globulares de vaterita (polimorfo metaes-

table de CaCO3, raramente encontrado en la naturaleza) (Groth et al., 1999). En la observación mediante técnicas de microscopía electróni- ca de barrido (SEM) de muestras de biofilms tomadas in situ (directamente del techo de la Sala de los Polícromos), se identificaron tam- bién elementos similares de composición carbonática, y de estas mismas características (Cañaveras et al., 2001). Se identificaba pues en Altamira a los microorganismos como posibles agentes de alteración, en este caso como inductores de procesos de precipitación mineral que podrían afectar a las pinturas cubriéndolas. Pero cabía además profundizar en el tema y tratar de averiguar si los microorganismos identificados estaban controlando también otros procesos de deterioro sobre la roca encajante, los espeleotemas o pigmentos (como diso- lución-corrosión, ataque a pigmentos, etc.). Comienzan así a realizarse los primeros estudios de carácter geomicrobiológico en Altamira (también en el contexto del proyecto europeo citado), para tratar de caracterizar el efecto de los microorganismos sobre la roca soporte y pinturas, en relación con la hidroquímica de las aguas de infiltración. Se identificaron depósitos de hidromagnesita y aragonito/calcita en el techo de la Sala de los Polícromos asociados a comunidades microbia-

42 Introducción

nas (Cañaveras et al., 1999, 2001, 2002) y posibles fábricas de micro- corrosión (Cañaveras et al., 2002).

En 2002 se detecta la aparición de manchas de coloración verde desarrolladas sobre la roca soporte, muy próximas a las pinturas. Si bien estas colonizaciones estaban compuestas por comunidades microbianas complejas, su desarrollo se debía a crecimiento de organismos fotosin- téticos, en torno a los focos de iluminación (Cañaveras et al., 2004).

Los microorganismos fototróficos más comúnmente identificados son cianobacterias calcificantes (Scytonema julianum, Geitleria calcarea, Gloethece sp.) y algunos géneros de diatomeas (Cañaveras et al., 2004).

La cueva fue cerrada al público en septiembre de 2002 y en 2003 da comienzo el Convenio Específico de Colaboración entre el MECyD y el CSIC, citado en el prólogo. A lo largo de ese estudio, de carácter multidisciplinar, se han obtenido resultados importantes y novedosos en las diferentes disciplinas que se irán exponiendo a lo largo de esta tesis (Cañaveras et al., 2004, 2006; Cuezva et al., 2003, 2004, 2005; Sánchez-Moral et al., 2006; Zimmermann et al., 2005; González et al., 2006a,b; Jurado et al., 2006; Portillo et al., 2008; etc).

43 Objetivos y métodos

2Objetivos y métodos

Objetivos del estudio

El objetivo fundamental de este estudio es caracterizar la dinámica microambiental de un medio kárstico somero, la Cueva de Altamira. Las condiciones microambientales en la cavidad serán resultado de los procesos de intercambio de materia y energía entre el medio exterior y el ambiente subterráneo. Estos procesos de transferencia de materia y energía entre el exterior y el ambiente subterráneo se ven determinados por las interacciones que se produce entre fases sólidas, líquidas y gaseosas. Así, con el estudio desarrollado en la presente Tesis Doctoral se pretende identificar los mecanismos de intercambio de materia y energía que se establecen entre la cavidad y el medio externo (intercambios cavidad-exterior) y determinar los factores (físico-químicos y biológicos) que en cada momento intervienen en los procesos que gobiernan dichos intercambios.

45 capítulo 2

La cavidad kárstica somera es un medio natural muy complejo. Se comporta como un sistema físico-químico abierto dinámico que implica gran cantidad de factores interactuando. El estudio de este tipo de ambiente requiere, por tanto, adoptar una compleja metodología de análisis e integración que permita alcanzar un conocimiento detallado de los procesos y factores que determinan las condiciones y dinámica microambiental. Para ello es necesario el desarrollo de estudios de carácter multidisciplinar e integrador (interdisciplinar), que permitan comprender el funcionamiento de un sistema tan complejo. Partiendo de este plan- teamiento, en el estudio desarrollado se ha incidido especialmente en los aspectos microambientales e hidrogeoquímicos (parámetros micro- climáticos y relación con las aguas de infiltración kárstica, con objeto de identificar los factores físico-químicos que determinan la dinámica ambiental en cada momento), y los aspectos geomicrobiológicos (deter- minación del papel que juegan los microorganismos en relación a las condiciones microambientales), poniendo todo ello en relación con las interfases o membranas de interconexión entre la cavidad y el exterior.

La existencia de representaciones artísticas paleolíticas de gran valor cultural-patrimonial, aporta un doble interés al estudio. Además del interés puramente científico, el estudio desarrollado permite identificar los factores amenazadores desde el punto de vista de la conservación, determinando los procesos que inciden sobre el deterioro, tanto los de carácter natural como los inducidos antrópicamente.

A continuación se exponen los principales objetivos concretos que se han desarrollado en esta tesis:

• Caracterización del microclima de la cavidad en sus condiciones pró- ximas al equilibrio natural, mediante el análisis e integración de los resultados obtenidos del estudio desarrollado a lo largo de 2003- 2005, fundamentado en un conocimiento exhaustivo de los paráme- tros microclimáticos y biogeoquímicos, y de la interrelación que entre ellos existe. La caracterización de la dinámica microambiental de la cavidad ha sido posible gracias a un sistema de adquisición de datos microclimá- ticos en continuo (sistema de medidas automatizado), que permite obtener un registro temporal continuo de los parámetros considerados más relevantes (ver metodología). Durante este periodo, simul- táneamente al control microambiental, se realizaron el seguimiento de la hidroquímica de infiltración y los estudios microbiológicos. • Análisis de los datos correspondientes al ciclo 1997-1999 (datos microclimáticos también tomados mediante un sistema de adquisi- ción de datos en continuo), momento en el que la cueva se encontraba abierta al público. Estos datos nos permiten evaluar la influencia que ejerce la entrada de visitantes sobre las condiciones microambientales de la cavidad. • Caracterización físico-química de las aguas kársticas (cantidad y propiedades físico-químicas), limitándose el estudio a la identificación

46 Objetivos y métodos

de su papel en los procesos que gobiernan las condiciones microambientales en la cavidad. • Caracterización mineralógica, petrográfica y petrofísica, con especial atención al estudio del sistema poroso (porosidad y distribución de tamaños de poros) de la roca encajante de la cavidad y del suelo exterior. Estudio dirigido fundamentalmente a la identificación del papel de roca encajante y suelo exterior en los procesos físico-quí- micos que determinan las condiciones microambientales en la cavidad y en los fenómenos de intercambio cavidad-exterior. • Desarrollo de un detallado análisis geomicrobiológico de las colonizaciones de microorganismos en el interior de la cavidad, como medio (método indirecto) de evaluar en la medida de lo posible el papel de los microorganismos en la cavidad. Estudio de los fenóme- nos de precipitación bioinducida. Posible influencia ambiental. El estudio geomicrobiológico de las colonias de microorganismos presentes en Altamira (distribución, soportes, condiciones ambientales, precipitados bioinducidos), se ha desarrollado simultáneamente y en integración con el exhaustivo estudio microbiológico desarrollado desde el IRNAS-CSIC, lo que ha permitido valorar, en la medida de lo posible, el papel que juegan los microorganismos en Altamira. La posibilidad de estudiar la cueva bajo condiciones ambientales próxi- mas a las naturales, sin la perturbación de las visitas, supone una situa- ción privilegiada y óptima para caracterizar sus condiciones de equilibrio ambiental natural. Asimismo, el análisis preciso de los datos ya existentes del periodo 1997-1999, bajo el régimen de visitas previo, permitirá obtener una valoración cualitativa de los efectos y desequilibrios que genera la presencia de visitantes en el interior de la cavidad. La inte- gración de los resultados obtenidos, permitirá establecer un modelo de la dinámica ambiental de la cavidad y su respuesta frente a variaciones externas e internas, ya sean de carácter natural o de origen antrópico.

47 capítulo 2

Métodos empleados

Para el desarrollo del presente estudio se han abordado aspectos muy diversos del medio kárstico como son el seguimiento y control microcli- mático, la caracterización hidroquímica de las aguas de infiltración kársti- ca, y el estudio geomicrobiológico. Por ello ha sido necesario emplear metodologías analíticas muy variadas. A continuación se detallan breve- mente las diferentes técnicas empleadas y los aspectos del estudio en los que han sido utilizadas. Posteriormente, a lo largo de esta memoria, en cada apartado correspondiente, se aportará mas información metodológi- ca, indicándose datos concretos de aspectos tales como la ubicación de las estaciones de monitorización y los diferentes sensores, los periodos de registro, la localización de los muestreos de aguas kársticas y su periodi- cidad, la localización de muestreos para estudio geomicrobiológico, etc.

Trabajo de campo

El trabajo de campo se inició con un reconocimiento de la cueva y alrededores con el fin de:

1) identificar la morfología y distribución de las diferentes estancias que componen la cueva de Altamira, realizándose asimismo un análisis morfométrico en las cavidades más relevantes. 2) reconocer y localizar los distintos elementos kársticos a estudiar: puntos de goteo, espeleotemas (en especial depósitos de moonmilk), áreas de distribución de las colonias de microorganismos, etc., con vistas a seleccionar y preparar las redes de muestreo y la situación de sensores microclimáticos. 3) localizar afloramientos de la roca encajante de la cavidad en el exterior y en el interior, tomando como base la reconstrucción topográfi- ca 3D del interior de la cavidad, realizada en 1999 y 2000 por el Instituto Geográfico Nacional, IGN-CNIG (Pascual Sanz et al., 2002). En base a los análisis petrográficos de los materiales aflorantes, tanto en el interior como en el exterior de la cavidad, se realizó el levantamiento de una columna litoestratigráfica tipo para los niveles superiores del karst en los que se encaja la cueva de Altamira. Sobre la base topográfica 3D del interior de la cavidad, también se rea- lizó un mapeo de la distribución de las colonizaciones microbianas y los depósitos de moonmilk a lo largo de las diferentes estancias.

Los trabajos de campo se continuaron a la largo de prácticamente todo el tiempo de realización de la Tesis Doctoral, con una frecuencia bimes- tral a trimestral. Las actuaciones que se llevaron a cabo en cada una de las campañas de campo fueron, básicamente:

1) recogida de datos microclimáticos, revisión de los equipos de moni- torización microambiental y calibración de los sensores. 2) toma de muestras de aguas kársticas (goteos, estancada, lluvia) en

48 Objetivos y métodos

los puntos de la red de muestreo diseñada. 3) muestreos geomicrobiológicos selectivos en función de las caracte- rísticas de las colonias y depósitos, y de las diferentes condiciones ambientales y soportes. En determinadas campañas de campo, se realizaron muestreos de roca fresca de los diferentes substratos en el interior de la cavidad, así como de niveles arcillosos interestratificados y recubrimientos de las capas de roca aflorantes. Además se tomaron muestras de suelo en el exterior, sobre la cueva.

Técnicas de monitorización microambiental

Las condiciones microambientales especiales presentes en las cavidades kársticas hacen necesario que el diseño del sistema de control y monitorización microclimática presente unas características específicas que garanticen su funcionamiento en estos ambientes (Soler et al., 1999; Sánchez-Moral et al., 2000), que son:

• Soportar condiciones de trabajo en H.R. 100% permanentemente. • Modo de funcionamiento en continuo y autónomo con bajo mantenimiento. • Sensibilidad suficiente para detectar pequeños cambios en los diferentes parámetros monitorizados (sensores de alta precisión, pero sobre todo sensores y registradores de alta resolución). Partiendo de estas premisas se diseñó e instaló en 1996 un sistema de medidas de parámetros microambientales, innovador, de amplio espectro y alta resolución (Soler et al., 1999, Sánchez-Moral et al., 2000). El equipo se desarrolló en torno a una estación de registro en continuo: un DATALOGGER autónomo (dataTaker DT50, Grant Instruments Ltd., Cambridge, UK) con resolución de 16 bit, con autonomía en la adquisi- ción y almacenamiento de medidas periódicas procedentes de los sensores conectados (Figura 2.1). Su ubicación en el interior de la cueva permitió por una parte mantener condiciones isotermas de trabajo y por otra utilizar cables de conexión de longitud moderada. Además de los sensores, el equipo se completa con una interface de comunicaciones RS232 que enlaza con un PC a través del cual se realiza la recuperación de datos. En general, todos los elementos sensores fueron comerciales, excepto algunos de ellos que se detallarán a continuación que fueron específicamente diseñados (ej, Rn, Soler et al., 1999). La elección de los sensores se realizó partiendo de las premisas anteriormente expuestas que condicionan el correcto funcionamiento de un sistema de control climático en el interior de una cavidad.

49 capítulo 2

Figura 2.1 Esquema general del sistema de adquisición de datos microambientales instalado en la Cueva de Altamira (de Sánchez-Moral et al., 2000).

Posteriormente, entre abril y julio de 2004, se procedió a una profunda revisión y modificación del sistema de medidas, dentro del periodo de rea- lización de la presente Tesis Doctoral. La estructura detallada de ambos sistemas de monitorización microambiental queda reflejada en el Capítulo 5. Las principales características comunes a ambos son las siguientes:

• Los Sensores de temperatura (aire): se eligieron sensores comerciales basados en elementos Pt-100. Son sensores de resistencia metálicos, concretamente constituidos por platino, que se basan en la relación entre la resistencia eléctrica del metal y la temperatura del aire. El platino es el material más idóneo ya que muestra una elevada estabilidad química y una reproducibilidad fiable a valores reales. Los sensores tipo resistencia de platino son particularmente precisos y duraderos por ser resistentes a la corrosión. La relación entre la temperatura y la resistencia es linealmente proporcional y, por tanto, constante en el rango de medición. La cantidad de platino empleado en la fabricación de este sensor debe ser tal que ofrezca una resistencia eléctrica estándar de 100Ω a 0ºC. Los mejores resultados de medición se obtienen con sensores Pt-100 en sondas de inmersión o de ambiente, es decir cuando los sensores están completamente integrados en el medio a medir, como ocurre en el aire del interior de la cavidad.

• Los Sensores de CO2 empleados se basan en espectroscopía de absor- ción infrarroja no dispersiva (sensores comerciales basados en espec- trómetros de absorción de infrarrojos de doble haz) (Ventostat 8002, Telaire, Goleta, CA, USA). Esta técnica de medición consiste en medir

50 Objetivos y métodos

la absorción de luz generada por el sensor, en la región espectral donde la longitud de onda radiada coincide con los niveles de energía

interna de las moléculas de CO2 del aire. Esta resonancia de energía causada por la vibración atómica de las moléculas de las diferentes especies de gases que conforman el aire, se detecta en la región

espectral media del infrarrojo. La medición de la concentración de CO2 en el aire se basa en la discretización mediante análisis espectral de la región donde se detecta la longitud de onda emitida por este gas. • Se instalaron higrómetros que miden la humedad relativa, mediante la estimación de la deformación que experimenta el material higroscópico amplificado a través de un circuito electrónico a una señal de voltaje que, a su vez, se corresponde con un valor de humedad (%). Sin embargo estos sensores no dieron muy buen resultado en Altamira ya que, debido a la elevada humedad presente en el interior de la cueva, una vez instalados quedaban saturados rápidamente y no aportaban información adicional. • Para medir el contenido de agua total en el aire de la cueva, se empleó un sensor basado en espectrometría de absorción de infra-

rrojos (basado en el mismo principio que los de CO2). • Los sensores de presión capacitivos son los más idóneos para el control climático, especialmente en cavidades donde los cambios de presión son pequeños y la precisión en la medición debe ser elevada. Un sensor de presión capacitivo consta de un diafragma delgado sensible al efecto de la presión. El movimiento relativo de este diafragma, respecto a una superficie metálica fija y aislada eléctricamente, se traduce en una señal eléctrica que posteriormente se convierte a un valor de presión. El volumen entre el diafragma y la superficie metálica fija se encuentra al vacío (presión absoluta), de forma que no opone ninguna resistencia al movimiento del diafragma. • Los sensores instalados en el interior de la cueva para medir la varia- ción en la concentración de gas radón en aire fueron específica- mente diseñados y se basan en escintilometría de la radiación ALPHA procedente de la desintegración del 222Rn. Las concentraciones de 222Rn fueron medidas por medio de un escinti- lómetro Pylon AB5 (Ottawa, Canada) con un CPRD (Continuous Passive Radon Detector). Este equipo era calibrado periódicamente mediante una célula de calibración de radón estándar modelo Pylon 3150a. Como registro complementario, se emplearon detectores comerciales de tipo etched track (Landauer RadTrack) que fueron empleados para mediciones sobre periodos de tiempo de integración más largo, concretamente se instalaron para obtener periodos de integración mensual.

En el exterior:

• La temperatura del aire exterior se midió con un datalogger autóno- mo [HOBO, modelo H08-032-08, con resolución de 12 bit (0,02 ºC) y precisión de ±0,2 ºC].

51 capítulo 2

• Las medidas de intensidad de las precipitaciones se realizaron mediante un medidor basado en vaciado de cucharilla calibrada, con datalogger autónomo incorporado [pluviómetro HOBO modelo RG3-M (0,2 mm) con registrador de eventos HOBO-Pendant incorporado].

Por último, para la medida de los flujos de CO2 en el exterior se instaló en abril de 2004 un analizador de gases IRGA (InfraRed Gas Analyzer) tipo

“open-path” modelo LI-7500, que mide la concentración de CO2 y vapor de agua, con un anemómetro sónico RM young 81000 acoplado, que determina las fluctuaciones de la velocidad del viento en sus tres componentes (Figura 2.2). El registro de datos se efectúa de modo autónomo quedando almacenados directamente en un PC. Para la realización de los cálculos micrometeorológicos a partir de estos datos de 20 Hz en bruto se ha con- tado con la colaboración del A. Kowalski y P. Serrano, Universidad de Granada, que han realizado el tratamiento de los datos mediante el paquete informático EDIRE software de la Universidad de Edimburgo (Kowalski et al., 2003).

Previamente a la puesta en marcha del sistema de medidas en cada periodo de monitorización, todos los elementos sensores, una vez conectados a la unidad central por medio de los cables con su longitud

Figura 2.2 definitiva, se situaron agrupados durante dos días en el interior de la Tareas de calibración del cueva. En esa situación fueron calibrados obteniéndose medidas homo- analizador de gases IRGA. géneas. Además, periódicamente a lo largo de ambos periodos de moni- torización se realizaron nuevas calibraciones.

Las limitaciones de todos estos equipos, en general, se centran en el tiempo de autonomía de la alimentación eléctrica de su batería, que en el caso de Altamira no supone ningún problema dado que existe línea directa de energía eléctrica en el interior de la cueva. Otra de las limitaciones puede llegar a ser la memoria de almacenamiento de datos, que requiere la atención periódica para la descarga de datos.

Con objeto de aprovechar al máximo la capacidad de memoria del DATALOGGER y reducir el tiempo de atención periódica al equipo, se adoptó una estrategia de medida específica, adecuando la frecuencia de medición y toma de datos de forma variable. Así: (1) Para aquellos parámetros dominados fundamentalmente por la dinámica natural del sistema kárstico, se programó el equipo para la realización de una medida cada hora. (2) Para caracterizar debidamente el rápido efecto producido por el ciclo diario de visitas, los elementos sensores de tempe-

ratura (aire-roca), CO2, y humedad total situados en la Sala de los Polícromos, realizaron una medida cada minuto. En todos los casos, cada medida representa el promedio de 10 conversiones A/D (mediciones) consecutivas (Sánchez-Moral et al., 2000).

> Procesado y Análisis de los datos. Tratamiento estadístico

A lo largo del periodo de recogida de datos, fue necesario su tratamiento informático progresivo y continuo para poder detectar y corregir rápi-

52 Objetivos y métodos

damente fallos en el funcionamiento y en la calibración de los sensores.

A partir de las tablas de datos ya procesados (procesado individual y conjunto de los datos microambientales: archivos correctamente empatados, datos calibrados, etc.), se realizó un análisis general de los mismos y un breve análisis estadístico (estadística descriptiva). Así, mediante cálculos estadísticos y con objeto de simplificar la gran cantidad de datos, se efec- tuó el análisis, descripción e interpretación de los conjuntos de datos mediante medida de la tendencia central (valores medios), así como de la desviación de los datos en la distribución (desviación estándar), lo que permite obtener una visión más acorde con la realidad.

No siendo uno de los objetivos de este estudio el desarrollar un tratamiento estadístico profundo de los datos, se han empleado diversos métodos estadísticos con el fin de alcanzar un mejor conocimiento (cualitativo) de las características microambientales y de las interrelaciones que se establecen entre los diferentes parámetros en cada momento. Así, los tratamientos estadísticos empleados se pueden enumerar sucintamente de la siguiente forma:

• Caracterización por parámetros estadísticos convencionales en esta- dística descriptiva (media, desviación estándar, rango, etc.). • Nivel de correlación entre diversos parámetros: regresión lineal, polinomial o exponencial y grado de correlación. Para estos tratamientos estadísticos se han utilizado los programas informáticos Excel y OriginPro7.

• Descomposición de la tendencia estacional mediante el procedimiento STL (Seasonal-Trend Decomposition Procedure Based on Loess), basado en un suavizado loess (Cleveland et al., 1990) (ajuste lineal por mínimos cuadrados). Para ello se ha empleado el programa informático R, versión 2.6.0.

Técnicas hidroquímicas

Los análisis químicos completos de las aguas kársticas (de infiltración, goteos activos, charcos-pocillos, y agua de condensación) se efectuaron en los laboratorios del MNCN (CSIC) mediante métodos de titración - 2- estándar (contenidos en CO2, HCO3 y CO3 ) y mediante espectrome- tría de absorción atómica (metales) y electroforesis iónica capilar (resto de elementos mayores y compuestos nitrogenados), con un analizador QUANTA 4000, siendo este último método fundamental en el caso de micro-muestras de agua residente en los biofilms microbianos. Previamente, in situ, se determinaron temperatura y pH con equipos portátiles (HANNA Instruments, modelo HI9025C) calibrados previamente. Las muestras de agua se transportaron a los laboratorios en recipientes estancos e isotermos, con objeto de evitar cambios en los contenidos en CO2 disuelto. Los cálculos geoquímicos y de especiación se llevaron a cabo mediante

53 capítulo 2

el código informático de modelización geoquímica y transporte de masas: código PHREEQC-I, versión 2.11 (Parkhurst y Appelo, 1999). Para el cálculo de los índices de saturación se empleó la base de datos más actualizada, minteq.v4.dat, que desarrolla la siguiente descompo- sición en iones en las reacciones de equilibrio implicadas:

2+ 2- Calcita: CaCO3 = Ca + CO3 log_k = -8,48

2+ 2- Aragonito: CaCO3 = Ca + CO3 log_k= -8,3 Hidromagnesita: + 2+ 2- Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O + 2H = 5Mg + 4CO3 + 6H2O log_k= -8,766

2+ 2+ 2- Huntita: CaMg3(CO3)4 = 3Mg + Ca + 4CO3 log_k= -29,968

2+ 2- Vaterita: CaCO3 = Ca + CO3 log_k = -7,913

2+ 2- Magnesita: MgCO3 = Mg + CO3 log_k = -7,46

2+ 2- Nesquehonita: MgCO3·3H2O = Mg + CO3 + 3H2O log_k = -4,67

Además, en cada campaña de muestreo de aguas se realizaron medidas de las tasas de infiltración mediante probetas graduadas, en cada uno de los puntos muestreados.

Estudio y tratamiento de materiales

> Estudio sedimentológico

A las muestras de suelo exterior se le ha realizado un análisis granulo- métrico, mediante técnicas de tamizado y decantación, en el Laboratorio de Sedimentología del Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC). En estos análisis, tras eliminar manualmente los elementos alóctonos (restos vegetales, etc.), la muestra es pesa- da y a continuación tamizada en seco, utilizándose una columna de tamices de malla que varía de los 2 mm a los 0,063 mm de luz.

Las principales fracciones utilizadas en el análisis granulométrico son:

Fracción Canto (>10 mm)

Fracción Grava (10 mm-2 mm)

Fracción Arena (2 mm-0,063 mm)

Fracción Limo/Arcilla (< 0,063 mm)

Se obtiene así la proporción (% peso) de cada una de las fracciones.

A continuación, para analizar la granulometría de la fracción pelítica (limo-arcilla) se empleó una balanza de decantación (Figura 2.3).

54 Objetivos y métodos

Primero, las muestras son secadas, cuarteadas y pesadas. Posteriormente, se parte de 100 mg de muestra y 2 gramos de pirofos- fato sódico (dispersante) disuelto en agua destilada (1g/L) y tras ser agi- tado durante media hora se pone en la balanza de decantación. Basándose en la ley de Stokes que establece que la velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diá- metro y del peso específico de la partícula (Lewis y McConchie, 1994), se toman alícuotas a diferentes tiempos (tiempos de decantación), en crisoles que se secan en la estufa y posteriormente se pesan para obtener las diferentes fracciones de limo grueso, limo fino y arcilla. Figura 2.3 Balanza de decantación (MNCN-CSIC).

> Técnicas petrográficas

Para el estudio petrográfico se utilizaron técnicas de microscopía óptica de baja resolución (microscopio petrográfico convencional de luz transmitida y lupa binocular) y de microscopía óptica de alta resolución (Environmental Scanning Electron Microscopy, ESEM).

• Para la microscopía óptica convencional, se empleó un microscopio de polarización de luz transmitida, Nikon Eclipse E 600 POL equipado con una cámara digital Nikon Coolpix 950 (Figura 2.4) y lupa binocular. La muestras de roca tomadas de los diferentes substratos rocosos en el interior de la cavidad, se estudiaron petrográficamente a partir de la elaboración de láminas delgadas. Con objeto de caracterizarlas mineralógicamente, las muestras fueron sistemáticamente teñidas según método Lindholm y Finkelman (1972) (tinción selectiva con alizarina roja y ferricianuro potásico), que permiten diferenciar dolo- Figura 2.4 mitas y diferentes tipos de calcita en función del % en Fe. Microscopio petrográfico Nikon Eclipse E 600 POL El microscopio petrográfico ha sido empleado además en el estudio (MNCN-CSIC). de los depósitos de moonmilk, con objeto de completar su caracte- rización textural. Se han realizado observaciones de muestra disgregada (varillas y cadenas dispersas) y de secciones en lámina delgada. Por su falta de cohesión y grado de desagregación, en el proceso de elaboración de las láminas delgadas fue necesario consolidar artificialmente con resina Epofix tratadas al vacío, con el fin de eliminar burbujas que restan solidez a la pastilla e impiden una correcta observación.

• Para la microscopía óptica de alta resolución, se empleó un microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM) Phillips Quanta 200, que opera con tres modos de vacío (alto vacío, bajo vacío y modo ambiental) con detectores de electrones secundarios y retro- dispersados para todos los modos de vacío. El Microscopio instalado en el Laboratorio de Microscopía Electrónica del MNCN-CSIC, dispone de un sistema de Análisis integrado OXFORD Instruments Analytical-Inca con dos detectores de Rayos X que se pueden usar simultánea y alternativamente, uno EDS (Energía Dispersiva) y otro

55 capítulo 2

WDS (Longitud de Onda Dispersiva). En caso necesario, fundamentalmente para mejorar la calidad fotográfica así como los microaná- lisis químicos, las muestras fueron metalizadas utilizando vapor de oro (50 Å de cubierta de oro) en una unidad de cubierta por rociado Bio-Rad SC515 (20 nm de espesor de oro) observado a voltajes de aceleración de 20-30 kV. El empleo de esta técnica fue fundamental para el desarrollo del estudio geo-microbiológico, permitiendo una caracterización microestructural detallada tanto de los depósitos de moonmilk como de las colonias de microorganismos y los depósitos minerales asociados. Así, el estudio de las características texturales, morfológicas y microestructurales (forma, tamaños y ordenación de los cristales y de los microorganismos, interrelaciones entre todos los elementos constituyentes, etc.) de las muestras frescas se basó fundamentalmente en las observaciones llevadas a cabo mediante esta técnica. Este equipo permitió examinar las muestras en condiciones de humedad y temperatura similares a las naturales y sin tratamiento previo, evitando así la formación de artefactos.

> Técnicas mineralógicas

La composición mineral predominante de los substratos rocosos, espeleotemas (depósitos de moonmilk), muestras de suelo exterior y arcillas (interestratificadas y de recubrimientos) se determinó por difracción de rayos X (DRX) (difractogramas de polvo total) mediante un difractóme- tro Phillips PW1830 (30kV, 25mÅ), usando radiación CuK (1.54051 Å) y barrido angular entre 3º - 65º de ángulo 2Theta, con salida sobre registrador digital Phillips PW 1710. Los análisis se efectuaron en el Laboratorio de Difracción de Rayos X del Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC).

Para el cálculo del %mol MgCO3 de las distintas fases carbonáticas se ha aplicado el método de Goldsmith y Graf (1958), usando como están- dar interno el cuarzo y midiendo la posición del pico d(104) de las fases carbonáticas.

Para la caracterización mineralógica de los materiales arcillosos se han realizado difractogramas de polvo total (rodados 3° a 65° de ángulo 2Theta), y diversos difractogramas de la fracción menor de 64 m (rodados entre 2º y 18º de ángulo 2Theta) en agregado orientado (A.O.), tratados con Etilenglicol (A.O.-et.gly.) y calentados a 550ºC (A.O.- 550°C).

El control y tratamiento de los difractogramas se ha efectuado con el software XPowder (versión 2008) tanto para el análisis cualitativo como cuantitativo de las muestras. Los registros de difractogramas se han estudiado mediante el programa informático PLV v.2.01 (Martín Ramos, 1994), que permite medir área obtenida de la anchura total por la mitad de la máxima altura de los picos mayores con el fin de comparar los picos de los diferentes perfiles de DRX.

56 Objetivos y métodos

Para la determinación mineralógica de los depósitos de moonmilk se ha empleado una metodología específica que posibilita el análisis minera- lógico de micromuestras, y ha permitido analizar muestras en torno a 0,005g. Para ello se ha empleado un porta especial (Zero-background Plate 150-PANalytical) constituido por cuarzo y cuya superficie corresponde a la cara no reflexiva (difractograma plano) de dicho mineral (Figura 2.5). Este tipo de análisis ha sido desarrollado por Rafael González, técnico del Laboratorio de Difracción de Rayos X del

Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales Figura 2.5 (CSIC). Detalle del tipo de soporte y cantidad de muestra (punto blanco en el centro) para la realización de > Técnicas geoquímicas microanálisis por DRX (MNCN-CSIC). Los análisis de geoquímica elemental y trazas se han realizado sobre los substratos rocosos, espeleotemas (depósitos de moonmilk), suelo exterior y arcillas (interestratificadas y de recubrimientos) muestreados. Se efectuaron por espectrometría de Fluorescencia de Rayos-X (espec- trómetro Phillips PW 1404 con tubo de rayos X de Sc-Mo), sobre pasti- llas prensadas (8 g de muestra pulverizada + 0,1 g de elvacita y ace- tona prensadas a 200Kg/cm-2), en el Laboratorio del Departamento de Geología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC). En el caso de tratarse de micromuestras se prepararon sobre una base de ácido bórico que completa el relleno de la pastilla.

Las determinaciones cuantitativas se han realizado mediante el programa IQ+ de Panalytical-Phillips, con rectas de calibración con estánda- res de la CNRS-Francia.

Asimismo, se realizaron microanálisis geoquímicos semicuantativos (detector microanálisis EDS y WDS) en las muestras estudiadas al ESEM, como por ejemplo para obtener la composición química (elementos mayores) de los componentes microestructurales individualiza- dos de las muestras tipo moonmilk o de las colonias microbianas y de sus respectivos soportes. En el analizador por dispersión de energía de rayos X (EDS) la radiación utilizada son los rayos X característicos que emite la muestra como resultado del bombardeo de electrones. El aná- lisis de esta radiación proporciona una información analítica sobre la composición del total o de zonas de la muestra de hasta unas cuantas micras de diámetro. En el analizador por dispersión de longitud de onda de rayos X (WDS) se pueden hacer análisis de elementos presentes en la muestra en muy baja concentración (no detectables por EDS) com- plementando así el análisis por energía dispersiva.

Para determinar el origen y proporción del carbono en el suelo se ha empleado la técnica Sequential loss on ignition (LOI), método común y ampliamente utilizado que permite estimar el contenido en carbono orgánico y el contenido en carbono inorgánico (procedente de los carbonatos) de los sedimentos, a través de sucesivos procesos de calentamiento y pesado (Dean, 1974; Heiri et al., 2001). Tras el secado de la

57 capítulo 2

muestra fresca [2-3 gramos a 105ºC durante 12 horas: DW105=pesado decimal (3 decimales)], un primer calentamiento a 500-550 ºC durante 1

hora provoca la pérdida del carbono orgánico [LOI550=((DW105- DW550)/DW105)*100); DW550=pesado decimal tras el calentamiento a 550 ºC (3 decimales)]. Un segundo proceso de calentamiento a 900 - 1000ºC durante 1 hora, provoca la pérdida del carbono procedente del

carbonato [LOI950=((DW550-DW950)/DW105)*100); DW950=pesado decimal tras el calentamiento a 950 ºC (3 decimales)]. Así, la pérdida de peso durante las reacciones es fácilmente medida por pesado de la muestras antes y después del calentamiento y está estrechamente correlacionada Figura 2.6 Equipo de porosimetría de al contenido en materia orgánica y carbonatos del sedimento (Dean, mercurio (LPA-UA). 1974; Bengtsson y Enell, 1986).

> Técnicas petrofísicas

Para la caracterización microestructural de los distintos soportes (muestras de roca fresca) y del suelo exterior (muestras de suelo fácilmente disgregable) se han realizado diversos análisis petrofísicos en el Laboratorio de Petrología Aplicada de la Universidad de Alicante, bajo la supervisión directa del Dr. D. Benavente. Estos análisis se han dirigido fundamentalmente a conocer la microestructura del material pétreo y del suelo, la distribución de las partículas y la distribución geométrica del espacio limitado entre ellas, con el fin de caracterizar su papel como membranas de interconexión o barreras de impermeabilización. Se han empleado fundamentalmente dos técnicas para determinar la porosidad (total e interconectada) de dichos materiales:

• Porosimetría por Intrusión de mercurio (Figura 2.6): La porosimetría de mercurio es una técnica sencilla y rápida, que se basa en el hecho de que el mercurio es un metal líquido que no moja y, por lo tanto, necesita que se someta bajo presión para que penetre en el sistema poroso. A medida que la presión aumenta, el mercurio va introducién- dose en poros cada vez más pequeños. De esta técnica se puede obtener información del volumen de mercurio intruido y, por lo tanto, la porosidad conectada. Además, se puede calcular la distribución de tamaño de poros derivando la curva acumulada de intrusión con respecto al radio y el área superficial (la presión de entrada es inversamente proporcional al tamaño del poro, según Washburn, 1921). Además, la densidad de conjunto se puede estimar para presiones de mercurio bajas (0,003 MPa). El intervalo de radios de poros que se puede determinar a partir de esta técnica comprende desde 0,002 a 100 m. El porosímetro que se ha utilizado para caracterizar el sistema poroso es un Autopore IV 9500 Micrometics. Los rangos de presión del equipo varían entre 0,003-414 MPa. Esta técnica se ha empleado para las muestras de roca fresca de los diferentes substratos en la cavidad.

• Porosimetría por Adsorción de gas (Nitrógeno) (Figura 2.7): La adsorción de nitrógeno es una técnica muy extendida para caracterizar materiales porosos, principalmente para obtener el área super-

58 Objetivos y métodos

ficial de la roca y la distribución de tamaños de poros. La superficie de la partícula puede por adsorción, debido a efectos electrostáticos, fijar cierta cantidad de moléculas de gas. La cantidad de gas que puede entrar en un poro depende de la naturaleza del gas y del diá- metro del poro. A diferentes presiones de gas se depositarán diferentes volúmenes del mismo. Del gráfico presión-volumen de gas se puede estimar la distribución de los diferentes tamaños de poro. Mediante esta técnica, se ha analizado la superficie específica, volumen de micro y meso-porosidad y la distribución de tamaños de poro. El análisis de porosidad fue descrito en términos de distribución del tamaño del poro, volumen del poro y área superficial específica (SSA). La determinación del área superficial se ha calculado utili-

zando el método BET en el rango de presión relativa p/p0 = 0,05 - Figura 2.7 0,2. El equipo utilizado para la adsorción de nitrógeno es un Equipo de porosimetría por adsorción de gas (LPA-UA). Autosorb-6B Quantachrome. Esta técnica ha sido empleada en las muestras de suelo exterior, de fácil disgregación, y en las muestras de roca fresca de los diferentes substratos en la cavidad.

• Picnometría de Helio (Densidad Real): El helio es un gas con un radio atómico muy pequeño y una gran capacidad de penetración en la gran mayoría de los poros de la roca. Por ello, este gas permite evaluar de forma precisa el volumen total del sólido (excluyendo la porosidad) y, por lo tanto, la densidad real de la roca. El picnómetro utilizado es el AccuPyc 1330 Micromeritics. La muestra se sitúa en una cámara del picnómetro de volumen conocido. La cámara está conectada a otra que tiene igual volumen y contiene el helio a una presión inicial conocida. Cuando se comunican las cámaras la pre- sión inicial disminuye. Cuando se alcanza el equilibrio, se mide la presión final de la cámara. De esta forma, el volumen del sólido se puede obtener por la diferencia de presiones. Esta técnica ha sido empleada en las muestras de suelo exterior, de fácil disgregación, y en las muestras de roca fresca de los diferentes substratos en la cavidad. Concretamente, para las muestras de suelo exterior la densidad real se ha calculado con dos métodos diferentes: mediante picnometría de helio y a partir de la fracción mineral. Así, la porosidad de los suelos se ha calculado a partir de la relación

entre la densidad de conjunto (o bulk, ρb) y la densidad real, ρR (o partícula o de grano). Se calcula la porosidad en base a la ecuación:

La densidad de conjunto o bulk, ρb, incluye el volumen de poro, y se define como el cociente entre la masa de la roca en seco, m, y el

volumen de la probeta, Vprob, es decir:

59 capítulo 2

La densidad real, lR, excluye la porosidad, y se define como el cociente entre la masa de la roca en seco, m, y el volumen de sóli-

do, VS, es decir:

Figura 2.8 La densidad real también se puede obtener conociendo la fracción de Detalle de una de la muestras de suelo disgregada cada mineral, Xi, que constituye la roca, es decir: (LPA-UA).

donde li es la densidad de cada mineral. Esta densidad se la deno- densidad de grano, mina lg, aunque en esencia es la densidad real. La densidad de conjunto se ha medido a partir del volumen de la muestra. La masa de suelo se ha medido tras el secado (48 horas a 110ºC). La presencia de raíces constituye una fuente de error (Figura 2.8). Debido a su menor peso respecto al mineral, reducen el valor de la densidad de conjunto y, por tanto, incrementan el de la porosidad. Los cálculos se realizaron para las muestras sin modificar y, en aquellas con presencia de restos vegetales, tras eliminarlos manualmente.

Sistemas de Información Geográfica

Para el tratamiento digital de los diversos modelos informáticos 3D de la cueva de Altamira se ha utilizado el Software de gestión GIS ArcGis 9.2. Desde hace ya algún tiempo, cada vez es más habitual el uso de herramientas informáticas para la gestión de geoinformación. Algunas de estas herramientas se agrupan bajo el término genérico de Sistemas de Información Geográfica o SIG (Geographic Information Systems o GIS).

En detalle, los SIG son herramientas informáticas para la adquisición, almacenamiento, análisis y edición de información espacial. Internamente estos SIG se estructuran como un sistema gestor de bases de datos georreferenciados (Felicísimo, 1999). Estos programas permiten el tratamiento de grandes cantidades de información espacial. Simplificando mucho, esto se realiza de tal manera que la información se estructura por un lado en bases de datos que almacenan y ordenan la información y por otro en expresiones gráficas en forma de mapas de la información almacenada. Todo ello en un entorno en el que todo esta supeditado fundamentalmente a los conceptos de sistema de coordenadas y escala.

Los datos utilizados en este estudio son una base altimétrica expresada

60 Objetivos y métodos

en forma de nube de puntos y una geometría básica de la envolvente de la nube de puntos en forma de malla poligonal (triangular). Esta envolvente representa la morfología tridimensional de la cueva. Ambos conjuntos de datos provienen ya elaborados del Instituto Geográfico Nacional (IGN), facilitados por parte del Museo y Centro de Investigación de Altamira, en formato estándar de CAD (Computer Aided Design) y con una resolución de décimas de milímetros para la nube de puntos.

A día de hoy y dentro de los campos de la geoinformación y la recons- trucción 3D, todo el software utilizado y las tipologías de archivos son estándares de trabajo informático.

Metodológicamente sólo se han utilizado modestamente las capacidades de visualización 3D de los SIG para tomar diversas vistas, con distintos displays gráficos, y combinarlos con la información básica y car- tografía de diversos conjuntos de colonizaciones microbianas, así como la cartografía de los diferentes niveles estratigráficos en el interior de la cavidad.

61 Contexto geológico

3Contexto geológico y geomorfológico

En este capítulo se abordan aspectos generales y concretos referentes a las interfases o “membranas” de conexión entre el medio kárstico y la atmósfera exterior, que serán determinantes en los procesos de transferencia de materia y energía; por una parte, la roca encajante de la cavidad y, por otra, el suelo situado inmediatamente encima de la misma y en contacto con la atmósfera exterior. Estas dos membranas constituyen, junto con los espeleotemas, la fase sólida del sistema, y engloban y limitan la atmósfera de la cavidad y su comunicación con el medio externo. La geología del entorno de la Cueva de Altamira condiciona el origen, distribución y evolución de las citadas interfases sólidas. Aunque el objetivo principal de esta tesis no es el estudio detallado de la geolo- gía y geomorfología de Altamira, se incide en los aspectos más relevantes que han condicionado sus características actuales y que determinan el comportamiento de las interfases suelo y roca encajante.

63 capítulo 3

Descripción del sistema kárstico y geología del entorno

Como se apuntó en el capítulo anterior diversos estudios han abordado la geología de la Cueva de Altamira y sus alrededores. Entre los estudios realizados sobre el contexto geológico de la Cueva de Altamira cabe destacar los de Saiz de Omeñaca (1971), San Miguel (1971), Valle et al. (1978) y Cendrero et al. (1976), donde se definían las características geológicas y geomorfológicas del medio kárstico y las modificaciones antrópicas más relevantes. Posteriormente, a raíz de la concienciación sobre los procesos de deterioro, se destacan los estudios de alteración del soporte rocoso (Cendrero, 1980) y los primeros informes técnicos sobre las características geológicas-hidrológicas (Gómez Laá, 1980) y geológico-morfológicas, estratigráficas, estructurales y petrológicas de las rocas encajantes del karst de Altamira (Hoyos et al., 1981, 1984). Asimismo, la definición de un Área de Protección Total (APT) en la Cueva de Altamira (Hoyos et al., 1997) constituye un hito en los estudios pro- teccionistas. Una revisión del entorno geológico, geología estructural, cartografía de detalle y estudios sobre estabilidad de la cavidad ha sido llevada a cabo recientemente por Foyo et al., (2002) y Sánchez et al., (2007).

En línea con los estudios geológicos enfocados a la conservación, son destacables los llevados a cabo por el equipo de investigación del MNCN- CSIC a lo largo de los últimos años que han incluido (i) el análisis de las características estructurales que controlan la morfología del sistema de cuevas (Hoyos et al., 1981; Hoyos, 1993); (ii) la caracterización hidroló- gica del karst, con objeto de determinar las principales vías y modos de circulación de agua (Hoyos, 1993); (iii) el análisis de la geomorfología endo y exokárstica (Hoyos et al., 1997); (iv) el estudio de las caracte- rísticas petrológicas, mineralógicas y geoquímicas de la roca soporte de las pinturas rupestres y de los depósitos kársticos (espelotemas y clásti- cos) (Cañaveras et al., 1999; Sánchez-Moral et al., 1999); (v) la carac- terización de la cobertera edáfica externa, como fuente de aportes de

CO2 al sistema; (vi) la localización y caracterización de los espeleotemas activos. Todos estos estudios constituyen el marco de la presente Tesis Doctoral, así como de los estudios que actualmente lleva a cabo el equipo de investigación del MNCN-CSIC en la cavidad.

Entorno geológico y kárstico

La Cueva de Altamira se localiza en la denominada Región Cantábrica o Cornisa Cantábrica, a escasos 4 Km al sur de la costa, coordenadas geo- gráficas 43º22’40” latitud Norte y 4º07’06” longitud Oeste (en UTM X:409395.75; Y: 4803477.52; Huso 30; ED-50) en la divisoria de los términos municipales de Santillana del Mar y Reocín (Comunidad Autónoma de Cantabria). Santillana del Mar es la localidad más cercana, y se trata de una pequeña población turística. Torrelavega, situada

64 Contexto geológico

a 6 Km al sureste, es el núcleo urbano e industrial más próximo. La Cueva se sitúa bajo un pequeño cerro (158 m.s.n.m.), a una profundidad media de 8 m (mínima de 5 y máxima de 22 m).

Desde un punto de vista morfoestructural, la zona de Altamira, corres- Figura 3.1 ponde al flanco N-NO del sinclinal de Santillana-San Román (Portero Contexto geológico de la García, 1976), constituido por materiales del Cretácico superior zona de ubicación de la Cueva de Altamira, extraí- (Cenomaniense-Turoniense). El eje del sinclinal se bifurca hacia el O y do de Mapa Geológico de SO en dos ramas, la primera de las cuales pasa por las proximidades de España, MAGNA, E 1:50.000, Hoja Nº34- la Cueva de Altamira. Así, el conjunto de capas calcáreas en las que se Torrelavega. Se indica encuentra la cueva, constituyen por el Oeste un cierre periclinal de un (texto en rojo) la equiva- sinclinal suave de eje orientado Este-Oeste. Las capas presentan un lencia con los Tramos de la serie litoestratigráfica de buzamiento entre 8º y 12º, con predominio de los 10º, con sentido del Santillana (Gómez Laá, buzamiento dominante de E-SE y SE (Figura 3.1). 1980; Hoyos et al., 1981).

Litoestratigráficamente, el sistema kárstico de la Cueva de Altamira se encuentra encajado en el tramo IV de la denominada serie litoestrati- gráfica de Santillana (Gómez Laá, 1980; Hoyos et al., 1981). Esta serie está formada por un muro de calizas y calcarenitas del Albiense y cinco tramos numerados de I a V, de base a techo (Cenomaniense- Coniaciense). El tramo IV está formado por unos 60m de calcarenitas de color beige en bancos de 0,5 a 1m, con fuerte karstificación, en el que las intercalaciones centimétricas-decimétricas de capas margosas

65 capítulo 3

de color marrón-verdoso han favorecido un cierto despegue entre capas calcáreas más competentes. Los tramos I, III y V, tal y como expuso G. Gómez Laá en su informe (Tomo III, Memoria 1980) actúan como niveles impermeables desde un punto de vista hidrológico, por lo que las calcarenitas situadas entre ellos actúan como acuíferos confinados.

En concreto, la Cueva de Altamira se encuentra localizada en un área donde afloran tres formaciones geológicas de edad Cenomaniense (Ramírez del Pozo y Portero García, 1976). De base a techo, se trata de las Fms. Ojo Negro y San Esteban del Cenomaniense inferior, y la Fm. Altamira, correspondiente al Cenomaniense medio y superior. La Fm. Ojo Negro se compone de calcarenitas localmente dolomitizadas que pasan hacia techo en cambio lateral de facies a la Fm. San Esteban, que básicamente se compone de una sucesión alternante de areniscas y margas. La Fm. Altamira equivale al Tramo IV de la serie de Santillana (Gómez Laá, 1980; Hoyos et al., 1981). La Cueva de Altamira se encaja en los niveles superiores de esta serie.

La Cueva de Altamira forma parte de las cavidades más próximas a la superficie en zona vadosa superior de un sistema kárstico tabular, poligéni- co y senil que comenzó su desarrollo en el Plioceno y que comprende tam- bién la denominada Cueva de las Estalactitas y la Cueva de la Castañera. El relieve de la zona se ha construido sobre una serie de materiales calcáreos más o menos permeables en función del grado de fisuración que alterna con intercalaciones predominantemente detríticas (margas, arcillas, …) más impermeables. Los caracteres exokársticos más comunes son los valles ciegos o depresiones kársticas como la de Santillana y la existencia frecuente de dolinas que constituyen comúnmente niveles de base locales “colgados” respecto al nivel principal del Río Saja. Las aguas de escorrentía en estos valles ciegos se encauzan en arroyos más o menos intermitentes que dre- nan a través de los niveles calcáreos.

Existe una relación muy estrecha entre las características (tamaño, orientación, distribución, etc.) de las dolinas y los accidentes tectónicos de la región. En concreto, de los sistemas de fracturas fundamentales de la zona (ENE-OSO y N-S, con un tercer sistema de fracturas de menor importancia de dirección NO-SE) existe una relación muy estrecha entre la primera de las direcciones citadas y el desarrollo de las dolinas. En este sentido, la cavidad está asociada por el Oeste a un sistema de dolinas conjugadas generadas a partir de fracturas y el propio desarrollo kárstico es el resultado de la circulación de aguas y consiguiente disolu- ción a través de planos de falla. Las fracturas que presentan mayor desarrollo e influencia en la generación de morfologías kársticas, se sitúan en el flanco sur del sinclinal de Santillana-San Román y presentan una dirección NE-SO, mientras que en el flanco norte, las dislocaciones se corresponden con fracturas de poca entidad (Foyo et al., 2002).

Las dolinas, por lo general, presentan una morfología elipsoidal y circular, con los márgenes muy degradados. En la zona más próxima a la cavidad, se encuentran una serie de dolinas ligadas al mismo aparato

66 Contexto geológico

kárstico, con morfología elipsoidal, alineadas según la fracturación y asociadas entre sí. Asimismo, cabe destacar una gran dolina en proximidad a la cavidad, de origen policíclico en tres etapas sucesivas de encajamiento, situada sobre el propio eje del sinclinal y asociada a dos fallas. Todas estas evidencias indican que la karstificación actualmente activa con circulación de agua libre o forzada se encuentra muy por debajo de la Cueva de Altamira (Hoyos et al., 1997).

En el estadio evolutivo en el que se sitúa actualmente la Cueva de Altamira, los procesos de destrucción (disolución, colapsos) adquieren mayor importancia que los de sedimentación y reconstrucción litoquí- mica (Hoyos, 1993; Sanchez-Moral et al., 1999). En este sistema, la ali- mentación hídrica del karst se produce por infiltración directa de agua de lluvia, mientras que la circulación interna al nivel de la cueva es mínima. La red de fracturación constituye la vía de circulación natural del agua y el nivel freático se encuentra a cotas inferiores, siendo el río Saja el nivel de base general del sistema kárstico. Gran parte de la cueva y de su cobertera, incluyendo el estrato del techo de la Sala de los Polícromos, se sitúan por encima de la cota máxima de influencia de los posibles aportes laterales de agua infiltrada en el karst procedente de zonas topográficamente más altas.

Descripción de la cavidad

El conjunto de conductos y cavidades que constituyen la cueva han estado condicionadas en su desarrollo y evolución por la litología, una estratificación en bancos subhorizontales poco potentes y la fractura- ción (Hoyos et al., 1981). La cavidad, en sección, presenta una estre- Figura 3.2 Vista real y esquema de la cha relación con la estratificación general de las secuencias carbonata- puerta de acceso a la das. La intersección de la estratificación con un buzamiento suave y Cueva de Altamira. fracturas subverticales, ha condicionado el desarrollo de estancias y salas de morfologías geométricas y la formación de grandes bloques limitados por fracturas, con una inestabilidad potencial.

La cavidad presenta una única entrada, en situación topográfica superior, que habitualmente se encuentra cerrada mediante una puerta metálica maciza con pequeños orificios circulares perforados y cuya superficie abierta respecto al total supone un 4% (Figura 3.2).

La Cueva de Altamira comprende una serie de estancias principales desde el exterior hacia la parte más profunda de la cueva (Figura 3.3):

a) Entrada de la cavidad. b) Cocina: constituye la primera estancia de la cueva, donde se localiza el yacimiento arqueológico.

67 capítulo 3

c) Sala de Polícromos: es la sala más famosa de la cavidad debido a las representaciones artísticas (pinturas y grabados) que existen en su techo. El espesor de roca hasta la superficie en el centro de la sala es de 7,5 metros. Polícromos y Cocina originalmente constituían una única sala, su separación mediante muros artificiales se debe a problemas de estabilidad y conservación como se detalla en el apartado siguiente. d) Sala de Muros: sala con una cavidad lateral en relación con una fractura y con rasgos de descompresión en la estratificación de las capas de roca del techo, que deja una parte del techo de la cavidad en vola- dizo por la acción de una grieta (Foyo et al., 2002). e) Sala de la Hoya: es la sala más profunda de la cavidad; su existencia coincide con la presencia de una dolina en superficie. La comunicación de las aguas de infiltración entre la dolina y la sala fue probablemente el origen de una gran colada en el fondo de la Sala de la Hoya (Foyo et al., 2002). La cota de mayor profundidad conocida en la cueva es la del suelo de la Sala de la Hoya, que es de -19 m respecto a la vertical del exterior. f) Gran Sala: constituye la sala más grande de la cueva, con unos 12 metros de altura y presenta una serie de coladas en relación con conductos de circulación de aguas de infiltración. g) Sala del Pozo: esta sala comprende también la Antesala de la Cola de Caballo, que es el sector más oriental de la Sala del Pozo, donde se encuentra una galería de entrada de agua exterior que finaliza en un sumidero (“pozo”) y una zona de coladas kársticas y desplomes. h) Cola de Caballo: es una galería de unos 50 metros de longitud desarrollada a lo largo de fracturas longitudinales, con unos 2,5 metros de altura y 1,5 metros de anchura en su sector más externo.

Figura 3.3 Direcciones de fracturación principales y distribución de estancias en la Cueva de Altamira. Modificado de Foyo et al. (2002).

68 Contexto geológico

En general, las diversas estancias a lo largo de la cueva se encuentran en posición muy superficial (Figura 3.4), con escasa cobertera, poco más de 4 m o inferior en Pasillo, Cascada Hoya, Entrada-Cocina, margen Este de la Sala de los Muros, e inferior a 10 m en la mayor parte de la cueva.

Figura 3.4 Modelo digital del terreno, proyección de la planta de la cavidad en superficie (linea azul) y posición real en profundidad.

> Modificaciones antrópicas

Desde el descubrimiento de la Cueva de Altamira, las características kársticas naturales han sido modificadas por diversas acciones antrópi- cas. Entre los procesos de alteración indirectos relacionados con la Sala de los Polícromos, se puede citar (Hoyos, 1993): a) La explotación antigua de una cantera, que ha motivado la caída de bloques y contribuido a la inestabilidad estructural de la cueva (caída de bloques documentada durante las excavaciones de Breuil y Obermaier en 1924-25). La citada cantera también produjo modificaciones de la morfología exterior, ya que se extrajeron una parte importante de las capas suprayacentes al techo de los polícromos (unos 1,7 m de la montera de caliza), alterando la red de fisuras y la circulación hídrica kárstica por disminución del espesor de la cobertera calcárea de la cueva. b) Lechada de cemento sobre la roca madre en el exterior de la cueva que queda directamente sobre la vertical de la Sala de Polícromos, recubriéndola y tapando diaclasas aflorantes (conductos naturales de absorción abierta), lo que impermeabiliza o al menos desvía hacia otra zona una cierta proporción del agua de lluvia. c) Realización de muros artificiales (de hormigón con un armazón de

69 capítulo 3

madera), levantados durante los trabajos de acondicionamiento de la cueva en varias etapas (Figura 3.5): entre 1924-35, en la Sala de los Muros y en la Sala de Polícromos; en 1941 en la Sala de Polícromos; y entre 1957-70 en la Sala de los Muros y Sala del Pozo (De las Heras et al., 2004).

Figura 3.5 Plano y topografía del suelo de la Cueva de Altamira con indicación de las estancias de la cavidad La construcción del muro de cierre en la Sala de Polícromos, con y de las obras o modifica- motivo de la marcada inestabilidad del techo de Polícromos originó ciones antrópicas interiores que afectan a toda la una sala artificial, además de un rebaje del suelo y cierre con una cavidad. puerta que ha producido cambios en la morfología kárstica, los pará- metros microambientales y la circulación del aire (Figura 3.6). d) Construcciones de edificios y sus pozos negros, sustentados directamente sobre la roca madre, en zona de influencia directa sobre la cavidad.

70 Contexto geológico

Caracterización de la roca y del suelo

Como se ha indicado previamente, el ambiente subterráneo queda separado del exterior por dos interfases, “capas aislantes” o “membranas”, que engloban y limitan la cavidad, condicionando su comunicación con el medio externo: el suelo y la roca. En este apartado se realiza la caracterización de sus propiedades geofísicas y geoquímicas que condicionan su comportamiento como membrana.

Caracterización de la roca encajante

La roca encajante de la Cueva de Altamira constituye la membrana interna del sistema. Como tal, posee las siguientes características relevantes:

• Oscilación térmica muy baja debido a una mala conductividad térmi- ca, lo que le confiere una gran capacidad filtrante de las variaciones termo-higrométricas externas, facilitando el desarrollo de reacciones químicas con tasas poco afectadas por las variaciones de temperatura. Su capacidad aislante aumenta con la potencia de la roca. • Composición química estable (esencialmente carbonatada) que tam- bién condiciona la composición química de las aguas de infiltración. • Propiedades texturales (fábrica compacta, baja porosidad) y estructurales (fisuración) que van a determinar las propiedades físico-quí- micas y el flujo del agua que alcanza el medio subterráneo, así como los procesos de intercambio de gases con la atmósfera externa. Por lo tanto, para el estudio desarrollado en esta tesis es importante precisar las propiedades fundamentales de la roca encajante que determinan su papel como membrana interna del sistema (composición quí- mica y propiedades texturales y estructurales), que va a influir/controlar la dinámica del sistema kárstico somero que constituye la cueva.

> Estratigrafía interior

La Cueva de Altamira se encaja en la parte superior de la Fm. Altamira, del Cenomaniense medio y superior (Cretácico) (Hoyos et al., 1981), en las Unidades 5 a 8 de Sánchez et al., (2007). La serie presenta una potencia total que oscila entre 13,5 y 15 m, y se han diferenciado en detalle 7 subunidades o niveles estratigráficos (que en algunos casos son equivalentes a bancos o capas simples y en otros casos a tramos compuestos por más de una capa o estrato) que se describen breve- mente a continuación, de muro a techo (Figura 3.7): Fig. 3.6 Detalle de las transforma- • Nivel Inferior: corresponde a la primera unidad identificada en el inte- ciones en la zona de la rior de la cavidad, en concreto, en la Sala de la Hoya. Asimismo, la Entrada y la Sala de Cueva de las Estalactitas se desarrolla íntegramente en esta unidad. Polícromos de la Cueva de Altamira (extraído de Heras Posee una potencia total de unos 10 m y se compone de capas de cal- et al., 2004).

71 capítulo 3

carenita y calizas con finas intercalaciones margosas. En el interior de la cavidad se hallan representados solamente los últimos 7 m. • Nivel Tableado: se trata de un paquete de entre 2-3 m compuesto de estratos de caliza tableados, de espesores centimétricos a decimétri- cos, entre los que se intercalan niveles margosos centimétricos a milimétricos. En algunas zonas estos bancos tableados tienden a ser algo nodulosos. • Nivel o Capa de Polícromos: banco calizo de 60-70 cm de potencia en la zona de la entrada (hacia el Sur pierde potencia), de gran inte- rés ya que las pinturas paleolíticas de la Sala de Polícromos se efectuaron en su superficie basal, aprovechando la morfología facilitada por una serie de estructuras de carga y deformación hidroplástica sinsedimentaria (Hoyos et al., 1981). • Nivel o Capa Dolomítica: nivel entre 10-25 cm de potencia, que presenta un alto grado de dolomitización, si bien ésta es discontinua, de color ocre que pasa a un color más intenso (marrón) en superficie de altera- ción, especialmente en el exterior. Esta capa dolomítica está separada de la Capa de Polícromos por una fina intercalación margo-arcillosa. • Nivel o Capa Fisurada: banco calizo de 1,1 m de potencia que aflora a lo largo de toda la cavidad y en las zonas más internas presenta unas morfologías características originadas por procesos de disolución a favor de fisuras verticales.Son especialmente representativas las que se observan en las paredes de la Cola de Caballo. Este nivel corresponde a la denominada Capa de las Cuñas de Sánchez et al., (2007). • Nivel Naranja: tramo calizo de 0,7 a 1 m de potencia, compuesto por capas de caliza tableada (10-20 cm de potencia), de colores ocres y anaranjados, con capas de margas y arcillas intercaladas (2-10 cm de potencia). Este nivel corresponde a la denominada Capa Naranja Fig. 3.7 a y b de Sánchez et al., (2007). Localización (a) y corte geo- lógico (b) de los niveles en • Nivel Superior: compuesto por bancos de calizas y calcarenitas sepa- los que encaja la cavidad en rados por intercalaciones margo-arcillosas, alcanza los 2 m de poten- relación a la serie litoestrati- cia. Este nivel está presente sólo en la mitad sur de la zona donde se gráfica tipo de la zona de Santillana (Hoyos et al., ubica la cavidad, mientras que en el resto está ausente y el techo de 1981). la serie lo marca el Nivel Naranja.

72 Contexto geológico

Fig. 3.7 c Columna litoestratigráfica de detalle representativa de los niveles en los que encaja la cavidad en relación a la serie litoestratigráfica tipo de la zona de Santillana (Hoyos et al., 1981).

> Petrología y caracterización mineralógica

Toda esta sucesión de estratos carbonáticos están compuestos fundamentalmente por calizas (99% calcita –LMC-, <0,5%mol MgCO3, 1% cuarzo) (Figura 3.8), salvo el tramo dolomítico situado sobre la Capa de Polícromos, que tiene composición dolomítica (99% dolomita, 1% cuarzo). Los niveles margo-arcillosos presentan composiciones más variables: 30-40% de filosilicatos (illita fundamentalmente y caolinita en menor proporción), 25-35% de cuarzo, 15-35% de calcita, 0-20% de dolomita y 2-5% de feldespato potásico (Hoyos, 1993).

Figura 3.8 Afloramiento, en el exterior de la cueva, de la Capa de Polícromos (en la foto banco superior) y de los niveles carbonatados y dolomíticos suprayacentes.

73 capítulo 3

Los estudios petrográficos de la roca encajante del sistema kárstico de Altamira tienen como objetivo el estudio de la porosidad y grado de alte- ración de la roca carbonatada, por lo que se tomaron preferentemente muestras de los niveles calcáreos que quedan por encima del techo de Polícromos. La caracterización petrográfica de los encajantes rocosos se ha completado con análisis petrofísicos que proporcionan datos cuanti- tativos a efectos de proporcionar una medida de la porosidad de la roca.

Desde un punto de vista litológico, el encajante rocoso de la cavidad se compone mayoritariamente de rocas calizas, frente a las litologías dolo- míticas, presentes y de forma parcial en el tramo denominado Dolomítico.

Petrográficamente, las calizas presentan alta variabilidad, aunque domi- nan los términos bioesparíticos (texturas deposicionales de tipo packstone-grainstone bioclástico) (Figura 3.9a), si bien también se pueden encontrar texturas características de ambientes deposicionales menose- nergéticos (Figura 3.9b) como biomicritas (texturas wackestone-packstone). Concretamente, los niveles más inferiores (Tableado y Polícromos) presentan tipos texturales de menor energía (tipo packstone) con abundancia de biomicritas y biopelmicritas (Figura 3.9b). Por encima, separados por las doloesparitas del Nivel Dolomítico se sitúan Figura 3.9 términos bioesparíticos y biopelsparíticos (grainstones), constituyendo Microfotografías de la roca los niveles Fisurado y Naranja. En el resto de niveles o tramos predo- encajante de la Cueva de minan los tipos calcareníticos. Altamira. a) Grainstone de peloides y bioclastos con cemento esparítico. Abundancia de envueltas micríticas en los bioclastos. Nivel Fisurado. Nícoles cruzados. b) Wackestone bioclástico. Se observa una alta micritización de los componentes y una micro- fracturación patente, en gran parte reducida por cementación esparítica. Nivel Tableado. Nícoles paralelos.

Los granos esqueletales o bioclastos son los componentes aloquímicos más abundantes en la mayoría de los niveles estudiados (Figuras 3.9 y 3.10). Los bioclastos más frecuentes corresponden a diversos tipos de foraminíferos (miliólidos, bulumínidos, orbitolínidos), peloides, fragmentos de braquiópodos, monocristales y espículas de equinodermo, gaste- rópodos, codiáceas, algas rojas, briozoos y calciesferas. En los términos de mayor grado de energía (grainstone), los componentes bioclásticos se encuentran redondeados, como evidencia de un retrabajamiento intracuencal (Figura 3.10). En estos tipos texturales también se reconocen intraclastos, lo que también se asocia con medios de moderada a elevada energía. En los tipos indicativos de menor energía, son fre-

74 Contexto geológico

cuentes los granos con envueltas micríticas (ocasionalmente muy avanzada, generándose peloides) (Figura 3.10) y granos compuestos o agregados. Esto denota ambientes de baja energía que permiten el desarrollo de procesos de micritización, actividad bacteriana y de aglu- tinación de granos y sedimento (micrita).

Figura 3.10 Microfotografías de la roca encajante de la Cueva de Altamira: Nivel Naranja. Se trata de un grainstone bioclastico con evidencias de micritización y cemen- tación extensiva posterior. a) nícoles paralelos; b) nícoles cruzados.

Los terrígenos se presentan en porcentajes menores y/o accesorios en los niveles calcáreos, aunque frecuentemente ligados a los caparazones de orbitolinas y limos-arcillas. Los componentes calcáreos son bioclastos, peloides e intraclastos. En los niveles de composición dolomítica se distinguen clásicas texturas de dolomitización consistentes en doloesparitas constituidas por mosaicos idiotópicos (planar-e) a hipidiotópicos (planar-s) compuestas por abundantes cristales de morfología romboé- drica a subromboédrica con multitud de zonados y gradaciones en el tamaño de cristal (Figura 3.11a). Generalmente el reemplazamiento dolomítico ha destruido completamente la textura deposicional.

Como ortoquímicos predominan los cementos calcíticos tipo mosaico y poiquilotópico (Figura 3.11b), en especial en las calizas tipo grainstone y packstone. Se reconocen también cementos calcíticos circungranula- res tempranos y sintaxiales, así como peliculares ferruginosos, aunque cuantitativamente su presencia es mucho menor.

Figura 3.11 Microfotografías de los niveles del techo de Policromos de la Cueva de Altamira a) Mosaico doloesparítico formado con cristales rómbicos de dolomita. Nivel dolomítico. Nícoles paralelos. b) Detalle de cementos poiquilotópicos y en mosaico en un grainstone-packstone bioclástico del Nivel de Polícromos. Nícoles cruzados.

75 capítulo 3

En cuanto a la porosidad de las muestras estudiadas, el porcentaje de porosidad total estimada de la roca encajante en lámina delgada no supera el 5% en la mayoría de los casos; el tamaño de los microporos varía entre 0,4 mm y 30 µm, y los tipos texturales dominantes son secundarios (no selectivos de fábrica) originados por disolución (canal, hueco o ‘vug’). Se puede remarcar que aunque las texturas deposicionales eran en origen muy porosas, los procesos diagenéticos de com- pactación, neomorfismo y reemplazamiento (dolomitización), así como los de cementación (predominantemente tardía) han rellenado fisuras, de modo que la roca ha perdido la mayor parte de su porosidad intergranular, adquiriendo una mayor compacidad.

Los resultados de las porosimetrías realizadas en diferentes muestras de roca fresca tomadas dentro de la cavidad (Tabla 3.1) muestran valores de porosidad algo mayores a los observados petrográficamente. Las muestras analizadas presentan valores medios de porosidad total estimada en torno al 11%, oscilando entre 5,6 y 14,7%. Las curvas de distribución del tamaño de poros de las muestras (Figura 3.12) presentan en general un patrón similar que indica que en conjunto, el radio medio de poro es muy pequeño (8,32 µm) y que se ve aumentado por poros de gran tamaño muy probablemente debido a la existencia de fisuras en la roca. En cuan- to a la porosidad conectada (efectiva) el valor medio es del 5,4% con mínimo de 1,5 y máximo de 11%. En conjunto, estos valores indican una moderada-baja permeabilidad a los líquidos de las muestras analizadas y con conductos preferenciales para la circulación del agua a través de ellas. Otro dato a tener en cuenta es el alto valor medio del Área Superficial 2 (SBET= 16,7 m /g) que indica la existencia de un sistema microporoso por Tabla 3.1 Resultados de las porosi- debajo del nivel de sensibilidad de la porosimetría de mercurio, y que metrías realizadas a mues- implica que materiales con dicha red de microporos, una vez saturados en tras de roca correspon- agua, pueden ser prácticamente impermeables a los gases. Este dato es dientes a los diferentes niveles estratigráficos muy significativo a la hora de plantear los mecanismos y pautas de cone- encajantes de la cavidad. xión entre la atmósfera interna y la externa.

nivel nivel nivel nivel nivel polícromos dolomítico fisurado naranja superior media

Porosidad conectada, P(Hg) [%] 1,48 6,98 3,19 4,48 11,03 5,43

Porosidad total estimada, PT [%] 5,60 13,89 10,61 10,69 14,66 11,09

Radio medio, rm (Hg) [mm] 32,14 0,25 6,88 1,98 0,34 8,32 Área superficial, S(Hg) [m2/g] 0,01 1,10 0,02 0,07 0,54 0,35 2 Área superficial, SBET [m /g] 4,47 19,88 22,50 20,13 -- 16,74 Densidad conjunto a 0,0031 MPa (Hg) [g/cm3] 2,60 2,49 2,58 2,53 2,46 2,53 Densidad real (He) [g/cm3] 2,76 2,90 2,89 2,83 2,89 2,85

76 Contexto geológico

Un factor modificador de las características estructurales de la roca encajante es el sellado antrópico con cemento de fisuras superficiales Figura 3.12 sobre el techo de Curva acumulada y distri- Polícromos y que pre- bución de radios de poros sumiblemente eran vía obtenidas con porosimetría de intrusión de mercurio directa de percolación para la roca del Nivel de aguas de lluvia; así, Naranja. aunque la extensión exacta del cemento es desconocida, en un muestreo de 1994 realizado por el equipo del Dr. M. Hoyos, se realizaron tres catas en el suelo del exterior de la cavidad, sobre la vertical de la Sala de Polícromos , con el fin de llevar a cabo la caracterización de la roca y su influencia en los procesos de percolación de agua de lluvia. Se realizaron 3 microsondeos separados unos 4 o 5 metros entre sí y en uno de ellos (sondeo nº 1) se localizó el cemento con 2,5-3 cm de espesor; en los sondeos restantes se puso de manifiesto la existencia de una roca con cierta brechificación y efectos de corrosión, con acumulaciones de arcillas y óxidos de Fe a través de las grietas. Estas evidencias llevan a pensar que el cemento no cubría toda la superficie sino que se aplicó de forma preferencial en las zonas más fisuradas que podrían permitir una rápida percolación. El espesor de la cobertera edá- fica en el sondeo 1 es de tan sólo 10 cm mientras que en los sondeos 2 y 3 se alcanzaron 25-30 cm.

Las muestras de cemento tomadas en el sondeo 1 (R-01 y R-02) se corresponden con dos pequeños testigos obtenidos con una taladrado- ra manual. Las dos muestras son dos hormigones de cemento portland. El árido es, en su mayor parte, de naturaleza silícea. Los difractogramas indicaron que la mineralogía de las muestras es muy semejante. R-01 se compone de cuarzo (73%), calcita (17%), portlandita (8%), yeso (2%) e indicios de dolomita, mientras que R-02 se compone de cuarzo (72%), calcita (17%), portlandita (6%), dolomita (4%) y yeso (1%). La dosificación árido/cemento de los dos hormigones se encuentra entre 2:1 o 1,5:1, es decir, de 2 a una parte y media de árido frente a una de cemento. En los dos hormigones hay presencia de una pequeña cantidad de yeso, probablemente formado cuando el hormigón ya se encontraba endurecido. Respecto a las características físicas y mecánicas de estos hormigones, su densidad es 2,08 gr/cm3 (R-01) y 2,03 gr/cm3 (R-02) y la porosidad se sitúa en 17,57% en volumen para R-01 y 22,22% para R-02. Esta porosidad corresponde a la accesible al agua y es un valor relativamente bajo. Asimismo, se determinó la resistencia a compresión de los hormigones, obteniéndose unos valores que oscilaban entre 158 kp/cm2 (R-01) a 186 kp/cm2 (R-02), que indican que los hormigones mantienen sus características de resistencia.

77 capítulo 3

Caracterización del suelo

El suelo actúa como membrana externa o filtro de las oscilaciones ambientales externas. En ocasiones está poco desarrollado o incluso ausente (zonas escarpadas). A nivel general y desde un punto de vista físico-quí- mico, el suelo es un sistema abierto y dinámico constituido por diferentes fases: minerales (cuarzo y arcillas principalmente / media aprox. 45%);

agua con sustancias en disolución (media aprox. 25%); gases (aire, CO2, N2 / media aprox. 25%); materia orgánica como bío-geo-polímeros (media aprox. 5%) y seres vivos (micro y macroorganismos).

Su espesor, composición y textura (porosidad-permeabilidad) son fundamentales en las características del medio subterráneo ya que actúa como zona de captación y transmisión del agua meteórica y en él tienen lugar numerosos procesos micro y macrobiológicos con generación y

consumo de CO2. Condiciona por tanto la calidad y cantidad de agua que llega al sistema interno. Además de una fuerte dependencia petrogené- tica, sus características generales físico-químicas más usuales son:

• Intensa oscilación termo-higrométrica y barométrica tanto diaria como estacional, fuertemente condicionada por la atmósfera externa, en zonas superiores, y atenuándose mucho hacia niveles inferiores. Una medida del grado de la porosidad efectiva del sistema lo proporcionan los niveles de 222Rn, que en horizontes edáficos profundos y arcillosos, son relativamente superiores a los atmosféricos externos.

• Altas concentraciones de CO2 gas en comparación con la atmósfera exterior, debidas a la actividad microbiana y vegetal; los niveles pueden variar usualmente entre 1.000 y 50.000 ppm (10-3 – 10-1 bar) con una oscilación diaria menor y estacional moderada por los ciclos fotosintéticos y variaciones de biomasa.

La cobertera edáfica que existe sobre la Cueva de Altamira posee un pobre desarrollo vertical (Figura 3.13) y en la zona de infiltración directa a la cavidad raramente supera los 70 cm de espesor. Así, por encima de la roca carbonatada situada sobre la vertical de la cavidad, se dispone un suelo de origen antrópico de espesor reducido (30 -70 cm), poroso (25-40%) compuesto principalmente por vegetación herbácea. Es un suelo silicatado con el nivel superior rico en cuarzo (10 cm superiores con 40%) y progresivamente más arcilloso en profundidad (niveles inferiores con 10% de cuarzo, 60% de illita, 25-30% de montmorillonita y 0-5% de calcita). El suelo de Altamira es muy rico en compuestos orgá- nicos nitrogenados como consecuencia de actividades ganaderas recientes, que han dado lugar a la formación de un fango orgánico y altas

tasas de producción de CO2 en la cobertera edáfica exterior. El suelo de Altamira es un suelo artificial que, tras la explotación de la cantera, se aplicó sobre la superficie, directamente sobre la roca, con objeto de rellenar los huecos dejados por la explotación. La procedencia de los materiales empleados nos es desconocida. Su escaso espesor

78 Contexto geológico

así como el corto periodo de evolución natural resultan en la ausencia de horizontes edáficos bien definidos y desarrollados.

Es necesario, además, tener en cuenta la presencia de la lechada de cemento que se aplicó a principios del siglo XX en contacto directo sobre la roca del techo de la Sala de Polícromos, con el fin de evitar y/o minimi- zar el efecto de la infiltración directa del agua de lluvia. Si bien, se conoce la localización y composición del cemento en los sondeos realizados en la vertical del techo de Polícromos, su extensión es desconocida ya que en la actualidad queda totalmente cubierto por la cobertera edáfica.

Figura 3.13 Detalle del perfil edáfico abierto tras la toma de muestra en S1, en contac- to directo con la roca.

Para la caracterización del suelo exterior sobre la Cueva de Altamira, se seleccionaron tres puntos de muestreo (S1, S2 y S3) localizados en la zona de suelo artificial, que corresponde a la superficie sobre la Sala de Polícromos (S1 y S2) y Sala de los Muros (S3). En cada uno de ellos, se tomaron tres muestras diferentes a intervalos de 10-15 cm de profundidad. Se realizaron granulometrías de los suelos, análisis de Difracción de Rayos X, Fluorescencia de Rayos X de mayores y trazas, y pérdidas por calcinación. En las muestras de los puntos 2 y 3 se hicieron además determinaciones de porosidad a lo largo del perfil.

> Caracterización granulométrica

En la Tabla 3.2 se aprecia la distribución granulométrica de las muestras de los tres perfiles. En todas las muestras se pone de manifiesto un claro dominio porcentual de la fracción arena, generalmente seguido de la fracción arcilla, en lo que se asemeja a una distribución bimo- dal. En un análisis de la componente vertical no se observan tendencias claras, sino una serie de heterogeneidades no correlacionables que se encuentran posiblemente determinadas por la juventud del perfil edáfico y su origen antrópico, sin que exista una diferenciación

79 capítulo 3

por horizontes. Tan sólo cabe destacar que en dos de los perfiles (S1 y S3) existe una mayor acumulación de arcillas en función de la profundidad, lo que podría interpretarse como un efecto inicial de dife- renciación vertical edáfica.

Muestra Prof. Cantos Gravas Arenas Limos Arcillas Total (cm) (>10 mm) (10-2 mm) (2-0,063 mm)

S1A 0 0 6,5 56,45 14,21 22,83 99,99 S1B 10 0 15,56 36,51 12,63 35,3 100 S1C 20 0 4,51 51,38 16,44 27,67 100 S2A 0 0 3,88 62,05 13,28 20,79 100 S2B 10 0 2,61 59,23 14,89 23,27 100 S2C 20 0 1,14 55,53 16,15 27,18 100 S3A 0 0 4,9 62,67 17,95 14,48 100 Tabla 3.2 S3B 15 0 8,74 58,14 12,25 20,87 100 Distribución granulométri- ca en los perfiles edáficos S3C 30 0 5,59 46,16 16,56 31,69 100 analizados.

> Composición mineralógica y geoquímica

El análisis de las muestras de suelo mediante Difracción de Rayos X (Tabla 3.3) muestra que dos de los perfiles presentan una composición, y probablemente un origen, similar (S1 y S3) mientras que una de ellas Tabla 3.3 (S2) se distingue mineralógicamente de las anteriores básicamente con Resultados de los análisis la ausencia de feldespatos, calcita, clorita y caolinita. Estos resultados de Difracción de Rayos X en los perfiles edáficos indican que el suelo es composicionalmente heterogéneo atendiendo a estudiados un diferente origen de los materiales que lo forman.

Muestra Prof. Cuarzo Feldespatos Calcita Illita Clorita Montmorillonita Caolinita (cm)

S1A 0 69 5 indicios 21 <5 indicios indicios S1B 10 61 7 <4 17 8 <4 indicios S1C 20 51 5 14 20 <4 <5 <4 S2A 0 79 - - 21 - - - S2B 10 67 - - 16 - 17 - S2C 20 80 - - 20 - - - S3A 0 82 <3 Indicios 10 <2 <3 Indicios S3B 15 70 <5 <3 16 <3 <5 Indicios S3C 30 62 6 <4 24 <3 Indicios Indicios

80 Contexto geológico

Asimismo, la geoquímica de elementos mayores (Tabla 3.4) de los perfiles edáficos pone de manifiesto las diferencias mineralógicas previamente indicadas. Las muestras del S2 se diferencian por un contenido mayor en sílice, titanio y manganeso y más bajo en aluminio, magnesio, potasio y calcio. El mayor contenido en sílice y titanio parece responder Tabla 3.4. a unas arenas más limpias, menos alteradas y menos mezcladas con Resultados de los análisis de elementos mayores (%), arcillas, mientras que S1 y S3 poseen un contenido más arcilloso, con S y Cl (ppm) en los perfiles más productos derivados de procesos de meteorización química. edáficos analizados.

Muest. Prof. SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 S Cl P.C total (cm) (total) (ppm) (ppm)

S1A 0 48,91 15,83 6,08 0,07 1,12 1,70 0,19 2,83 0,84 0,16 1639 162 22,07 99,80 S1B 10 50,57 16,21 6,45 0,08 1,29 3,79 0,19 2,81 0,83 0,13 1043 104 17,50 99,85 S1C 20 44,44 14,48 6,17 0,11 1,22 10,14 0,18 2,46 0,73 0,13 762 69 19,93 99,99

S2A 0 54,06 11,21 5,40 0,13 0,73 1,91 0,21 2,50 1,00 0,18 1639 362 22,65 99,98 S2B 10 56,10 13,67 6,20 0,16 0,87 1,57 0,19 2,66 1,02 0,14 1170 125 17,41 99,99 S2C 20 54,43 14,55 7,06 0,23 1,01 1,85 0,14 2,80 1,02 0,14 1025 128 16,75 99,98 S3A 0 56,12 13,21 5,91 0,10 1,04 0,96 0,15 2,47 0,81 0,13 1117 148 19,05 99,95 S3B 15 52,11 15,65 7,21 0,11 1,31 2,14 0,16 2,81 0,88 0,14 1000 91 16,75 99,27 S3C 30 51,13 17,19 7,68 0,12 1,43 1,66 0,15 2,93 0,95 0,11 773 94 15,48 98,83

El análisis del contenido en azufre y cloro de las muestras de suelo, reve- la una disminución de la concentración de ambos elementos en profundidad en todos los perfiles estudiados. Este hecho, unido a la elevada tasa de humedad del suelo y de la atmósfera externa que inhiben el desarrollo de procesos significativos de evaporación capilar, parece indicar que la presencia de ambos elementos puede estar relacionada con la proximidad de Altamira a la costa y reflejar los aportes de estos ele- 2- - mentos como aerosoles en forma de iones SO4 y Cl (Drever, 1982).

> Ensayos de porosidad

Las muestras analizadas presentan valores medios de porosidad total (intergranular) estimada en torno al 52%, con un tamaño de poro de 70 µm (radio medio), y un valor medio del 46% de porosidad conectada (efectiva). La densidad de conjunto es de 0,82 g/cc para la muestra total, y una vez eliminado el error introducido por la presencia de restos vegetales da un valor de 1,17 g/cc. La densidad real, estimada a partir de la fracción mineral es de ρR=2,67 g/cc. Este suelo se caracteriza por tener poca fracción de poros intra-partícula (porosidad intragranular), con una superficie específica baja (SSA= 5,42 m2/g), que determina su carácter permeable. El valor medio del Área Superficial de 2 las muestras de suelo analizadas está en torno a SBET=7,42 m /g, sien-

81 capítulo 3

2 do mayor en las zonas más profundas del suelo (SBET= 12,3 m /g), lo que indica la existencia de un sistema microporoso en estos materiales más profundo que implica que, una vez saturados en agua, pueden ser prácticamente impermeables a los gases. Este dato es muy significativo a la hora de plantear los mecanismos y pautas de conexión entre la atmósfera interna y la externa, ya que el sistema poroso va a determinar el movimiento de fluidos a través del suelo (agua líquida, vapor de agua, sales en disolución, etc.). El volumen de micro y meso porosidad -2 3 (r < 0,025 mm) VP=1,407·10 cm /g y la distribución de tamaños de poros está en el intervalo 0,0009 – 0,015 mm (radio), lo que demues- tra que la membrana que limita y condiciona el intercambio de gases entre el exterior y la cueva es el suelo, y que ésta es sensible a los cambios ambientales externos.

> Génesis del carbono en el suelo

El origen y proporción del carbono orgánico e inorgánico en el suelo se ha determinado mediante la técnica secuencial Loss on Ignition (LOI). En la Tabla 3.5 se muestra el contenido en humedad y fracción de carbono orgánico e inorgánico de las muestras de suelo obtenidas mediante esta técnica. En los diferentes perfiles se observa que el suelo posee una mayor retención de humedad en las capas más superficiales del suelo, mientras que los niveles de retención de humedad descienden con la profundidad. En este sentido, se observa una relación directa entre los niveles de humedad y los de carbono orgánico, que generalmente son más abundantes en las capas más superficiales, debido a la existencia de una desarrollada cobertera vegetal. Por otra parte, en las muestras de los perfiles S1 y S3, se destaca una relación inversa en cuanto al carbono inorgánico, ya que aumenta en los niveles más profundos, como probable respuesta a una menor influencia de la cobertera vegetal y una mayor contribución del carbono mineral, en relación con la presencia de carbonatos, tal y como se constata en los resulta-

Muestra Profundidad cm Humedad C.orgánico C.inorgánico (% peso) (% peso) (% peso)

S1A 0 29,45 14,99 1,86 S1B 10 24,25 10,02 4,09 S1C 20 23,94 10,9 6,2 S2A 0 29,77 15,98 2,22 S2B 10 29,14 14,53 1,51 Tabla 3.5 S2C 20 25,64 13,67 1,66 Origen del carbono en el S3A 0 28,12 18,11 1,67 suelo determinado mediante la técnica LOI. S3B 15 24,69 11,91 1,69 S3C 30 23,11 11,38 2,16

82 Contexto geológico

dos de Difracción de Rayos X. La distribución de carbono inorgá- nico en el perfil S2 muestra un carácter diferente, aunque qui- zás en estrecha relación con una composición mineral diferente a S1 y S3. Figura 3.14 A modo de conclusión, los resul- Aspecto de un perfil edáfico tados de las diferentes analíticas en la zona en torno a S3. efectuadas sobre las muestras de los perfiles edáficos permiten caracterizar un suelo heterogéneo y pobremente diferenciado como respuesta a su origen antrópico. Presenta un alto grado de humedad y un alto nivel de carbono orgánico derivado de la existencia de una consistente cobertera vegetal (Figura 3.14). El sistema poroso caracterizado determina el movimiento de fluidos a través del suelo (agua líquida, vapor de agua, sales en disolución, etc.). Este suelo, sensible a los cambios ambientales externos, va a condicionar el intercambio de gases entre la cavidad y el exterior. S1 y S3 son perfiles edáficos similares que presentan claras diferencias con S2. Las heterogeneidades verticales son aparentemente mayores en los perfiles S1 y S3, en cuanto a la diferenciación de horizontes edáficos. Todo parece indicar que la zona de suelo correspondiente al perfil S2 ha sufrido removilización en tiempos recientes.

83 Caracterización geoquímica

4Caracterización geoquímica de las aguas de infiltración

El agua kárstica, fase líquida del sistema, es un factor fundamental en el estudio de los procesos de intercambio cavidad-exterior ya que es uno de los principales vehículos de transporte de materia y energía entre la atmósfera externa y el ambiente subterráneo. En la Cueva de Altamira situada en la zona vadosa superior del sistema kárstico al que pertenece, la alimentación hídrica actual se debe exclusivamente a la infiltración de agua de lluvia. Procedente de la atmósfera exterior, el agua de infiltración atraviesa las dos membranas aislantes (suelo–roca) interaccionando mediante reacciones químicas. Actúa además como vehículo de transporte de pequeños organismos, materia orgánica y nutrientes. Una vez en el interior de la cavidad interactúa directamente con la atmósfera y con los substratos rocosos, de tal manera que la cantidad de agua y sus propiedades físico-químicas (concentración de

iones, temperatura, presión de CO2, etc.) son esenciales en los procesos de transferencia de gases y de disolución y precipitación mineral, siendo un factor determinante en la definición del estado de equilibrio/desequilibrio del sistema ambiental kárstico. En este capítulo se expone una caracterización sucinta de las propiedades físico-químicas de las aguas de infiltración, incidiendo especialmente en aspectos como

85 capítulo 4

la composición química, el estado de saturación mineral y la tasa de infiltración, fundamentales en la dinámica microambiental de la cueva.

El estudio parte de un muestreo específico de aguas kársticas desarrollado en varios puntos concretos a lo largo de más de dos años, con el fin de obtener un seguimiento estacional de las principales característi- cas geoquímicas de las aguas. Se realizaron un total de quince campa- ñas de muestreo, entre mayo de 2003 y noviembre de 2005, con muestreos sistemáticos de 8 goteos activos con flujos diversos, 1 pocillo artificial y puntualmente aguas de condensación (techo Polícromos). En total se recogieron y analizaron 131 muestras de agua en diferentes puntos de la cavidad. Los puntos de muestreo habitual son los siguientes (Figura 4.1):

• EN1: punto de goteo localizado en la zona de la entrada con escasa cobertera rocosa (2,75 m), discontinuo (en estación seca no gotea). • EN2: localizado en una zona del Cruce, con 5 metros de cobertera, es un goteo continuo (5 m de cobertera). • POL-VG (goteo): punto de goteo situado en el interior de la Sala de los Polícromos, bajo 7,5 m de cobertera rocosa, goteo generalmente continuo y extremadamente lento. • POL (techo): punto de muestreo de agua de condensación, tomada directamente del techo. • SM: goteo de flujo continuo ubicado en la Sala de los Muros (7 m de cobertera). • PAS: situado en la zona del Pasillo, es un goteo discontinuo (4 m de cobertera). • CH: localizado al final de la gran Cascada de la Hoya, es un goteo muy lento, estable y continuo (4 m de cobertera). • GS: ubicado en la Gran Sala, es un goteo continuo (8 m de cobertera). • SP: en este punto situado en la Sala del Pozo (10 m de cobertera) se tomaron muestras de un punto de goteo continuo, así como de un pocillo artificial alimentado de forma continua por ese goteo.

Figura 4.1 Mapa de localización de los puntos de muestreo hidro- geoquímico en el interior de la cavidad.

86 Caracterización geoquímica

Durante la toma de las aguas, se determinaron in situ temperatura y pH con equipos portátiles calibrados previamente. Las muestras de agua se transportaron a los laboratorios en recipientes estancos e isotermos, llenos hasta su máxima capacidad con objeto de evitar cambios en los contenidos en CO2 disuelto. De todas ellas se realizaron análisis quími- cos de elementos mayores y trazas, tal como se especifica en el Capítulo 2, apartado Métodos. En base a los resultados obtenidos se realizaron cálculos geoquímicos y de especiación para determinar los índices de saturación mineral y presiones parciales de CO2. Simultáneamente a los muestreos, se realizó también un control de las tasas de infiltración (a lo largo de un año) mediante probetas graduadas, en cada uno de los puntos de goteo estudiados.

87 capítulo 4

Hidroquímica de las aguas de infiltración

Los resultados analíticos completos se presentan en forma de tablas (ver Anexo 1). En la Figura 4.2 se representa gráficamente la composi- ción química (elementos mayores) de las aguas de infiltración de los puntos analizados en el interior de la cavidad.

Figura 4.2 En conjunto, los resultados indican que las aguas kársticas analizadas Diagramas triangulares de muestran un grado de mineralización moderado-alto de tipo bicarbona- relaciones iónicas de elementos mayores de las tado cálcico, como reflejo de la disolución de caliza (Ca) [CO3]2, y local- aguas de infiltración en el mente cálcico-magnésica (Sala de los Polícromos), en respuesta a la interior de la cueva. Se indican las principales disolución de materiales dolomíticos (CaMg [CO3]2). variaciones composiciona- Su composición química está controlada tanto por la mineralogía de la les basadas fundamentalmente en cambios en la roca encajante como por el tiempo de transición hasta alcanzar la cavi- relación Ca2+/Mg2+ y rela- dad, siendo además su contenido en Mg2+ mayor en los puntos de goteo cionadas con la diferente lento, como es el caso de los goteos de Polícromos. La presencia de can- litología de la roca encajante y el periodo de trán- tidades significativas de Cl- y Na+ disueltos y su alto grado de correla- sito exterior/interior. ción en las muestras está relacionada con la proximidad de Altamira a la costa y refleja los aportes de estos iones en forma de aerosoles (Sánchez-Moral et al., 1999).

La tasa de percolación es, en general, relativamente baja como corresponde a la reducida extensión del área externa de infiltración directa. En general, muestra valores máximos en otoño-invierno (noviembre-marzo) y puntualmente durante la primavera (abril-mayo), como respuesta a las precipitaciones exteriores, y valores mínimos durante la época estival (junio a octubre). Varía de unas zonas a otras tanto en los tiempos de respuesta a lluvias externas, como en el caudal y su estabilidad. Así, los tiempos de respuesta a las lluvias externas son muy rápidos (en torno a 4 horas) en EN1, EN2, SM, PAS, lentos (>6h) en GS y SP y muy lentos (>24h) en CH y POL. En la Tabla 4.1 se muestran valores de caudal de

88 Caracterización geoquímica

infiltración registrados a lo largo de un periodo anual en los principales puntos de muestreo. Los goteos con mayor caudal (EN2, EN1 y SP) son, en general menos estables, mostrando variaciones de flujo importantes a lo largo del año en respuesta a las precipitaciones y periodos de sequía en el exterior. Esto es especialmente acusado en el goteo EN1, que tiene un carácter discontinuo permaneciendo seco a lo largo del periodo estival. Los goteos de flujo medio (GS y PAS) presentan también cierta variación de caudal a lo largo del año como reflejo de las condiciones en el exterior, especialmente patente en PAS que es un goteo discontinuo. Los goteos de bajo caudal (SM y CH) muestran sin embargo gran estabilidad, especialmente CH cuyo pequeño caudal es prácticamente constante a lo largo de todo el año. En el caso de los goteos en la Sala de Tabla 4.1 Polícromos la situación es similar, son goteos con un caudal mínimo y sin Valores de caudal de infil- tración en los principales embargo prácticamente constante a lo largo del año. puntos de goteo estudiados.

EN1 EN2 SM PAS CH GS SP

Caudal medio anual (l/h) 20,80 33,60 0,54 3,68 0,08 3,91 27,15 Caudal mínimo (l/h) 0,012 0,048 0,030 0,016 0,057 0,010 0,06 Caudal máximo (l/h) 75 360 2,21 19,99 0,13 22,5 180 Desviación estándar 36±18 203±29 0,79±0,24 8,02±3,27 0,02±0,006 7,69±2,31 55,22±15,94

Las variaciones en la composición química están controladas fundamentalmente por dos factores: factor litológico y condiciones meteoro- lógicas externas.

• Factor litológico: La textura, el grado de fisuración y la composición mineral de la roca encajante en las diferentes rutas de infiltración del agua, influyen directamente en su composición química y a su vez condicionan el grado de mineralización de dichas aguas (Smart y Friederich, 1986; Tooth y Fairchild, 2003).

La tasa de interacción varía en función del caudal y del tiempo que emplea el agua en llegar desde el exterior, quedando reflejada en sus características físico-químicas (Roberts et al., 1998). Así, la velocidad de flujo del agua de infiltración, controlada por las carac- terísticas texturales y estructurales de la roca, puede favorecer la presencia de mayores contenidos en Mg2+, en zonas donde el agua alcance la cavidad a través de una ruta que permita una mayor interacción con la roca por un tránsito más lento. Este proceso es debido a que la cinética de disolución de la dolomita es más lenta que la de la calcita (Busenberg y Plummer, 1986; Chou et al., 1989) y sólo aguas con un elevado tiempo de contacto con dolomía indu-

89 capítulo 4

cen su disolución efectiva y el consiguiente incremento del Mg2+ en solución (Fairchild y McMillan, 2007), como sucede con las aguas de infiltración en la Sala de los Polícromos (POL). Un alto tiempo de transición del agua entre el exterior y la cavidad implica que esas zonas muestran cierta protección frente a la presencia de contaminantes efímeros en la zona de infiltración directa, pero a su vez pueden conservar durante más tiempo la señal de esa contaminación en el caso de los elementos persistentes.

En algunos casos, como se observa al estudiar las características quí- micas y la pauta de evolución de las muestras correspondientes a la zona del Cruce con Polícromos (EN2), la composición mineral de la roca encajante domina sobre las características texturales y estructurales y confiere un carácter magnésico a las aguas de infiltración a pesar de que las velocidades de infiltración sean altas. En la Figura 4.3 se comparan las relaciones catiónicas de dos puntos con tasa de infiltración muy diferente, Cruce (EN2) y Sala de los Muros (SM) como ejemplo de goteo lento y estable. Como puede verse las muestras del Cruce, a pesar de presentar alta velocidad de percolación y respuesta rápida presentan mayores proporciones de Mg2+ que las correspondientes a los goteos de la Sala de los Muros cuya ruta de infiltración atraviesa los paquetes de calizas con menor porosidad entre los que forman la roca encajante de la cueva.

Figura 4.3 Diagrama de relaciones catiónicas para las muestras de agua correspondientes al goteo del Cruce y de la Sala de los Muros.

Por otra parte, el espesor de roca atravesado por el agua antes de acceder al ambiente subterráneo condiciona la pauta evolutiva de la temperatura del agua de infiltración y con ello influye en las tasas de precipitación mineral. En la Figura 4.4 se observa como las curvas de

90 Caracterización geoquímica

la temperatura anual de los goteos del Cruce (EN2), con un espesor de roca encajante de 5 metros y, Sala de los Muros (SM) con espesor de roca de 7 metros, similar al situado por encima de la Sala de Polícromos, son prácticamente idénticas a las del aire en esas zonas durante el ciclo anual, mostrando incluso un menor desfase temporal por su equilibrio con la roca encajante. La temperatura del agua del goteo de la Sala del Pozo (SP), donde el espesor de roca suprayacente alcanza los 10 metros, presenta valores especialmente ate- nuados respecto a la temperatura exterior como respuesta a su paso por un mayor tramo de roca. De esta forma en las zonas internas, Figura 4.4 Evolución de la temperatu- las aguas de infiltración transfieren menores tasas de energía del ra del agua en goteos del exterior como consecuencia de su mayor recorrido por el macizo Cruce, Sala Muros y Sala rocoso suprayacente. del Pozo.

• Condiciones meteorológicas externas: Las precipitaciones y la temperatura externa pueden influir directamente en la temperatura, composición química y el grado de minera- lización de las aguas kársticas, ya que condicionan la cantidad de agua meteórica disponible para su infiltración hasta alcanzar la cavidad.

La baja tasa de infiltración durante el periodo estival provoca un incremento progresivo de la concentración del agua. Durante los periodos estivales con temperaturas externas elevadas, se produce 2- - + un incremento en la proporción de iones SO4 , Cl y Na y un mar- 2+ 2+ cado descenso en la relación Ca /Mg y del CO2 disuelto, muy común en sistemas kársticos en zona vadosa (Figura 4.5). Este descenso está relacionado con procesos de evaporación y precipitación mineral en su tiempo de permanencia en el suelo exterior, y en la interfase suelo/roca y, por lo tanto, en el tránsito hasta la cavidad a través del sistema de fisuras que afectan a la roca encajante. Es lo

91 capítulo 4

que Fairchild et al. (2000) definieron como “prior calcite precipitation” o reducción en el contenido en calcio del agua de infiltración debido a su precipitación antes de su surgencia a la cavidad. Una mínima evaporación favorece la concentración de elementos de carácter conservativo en un sistema geoquímico como el estudiado,

la disminución del contenido en CO2 disuelto, y con ello la precipita- ción de fases carbonatado cálcicas que favorecen un descenso de la Figura 4.5 relación Ca2+/Mg2+. En contrapartida, un episodio de intensa preci- Evolución de la presión pitación tras el periodo de sequía, como el registrado en noviembre parcial de CO2 (Pco2) y de de 2005 (Figura 4.5), que produce un rápido incremento en la tasa la relación Ca2+/Mg2+ durante el periodo mayo de infiltración en determinados goteos (tiempo de respuesta 4-5 2003 a noviembre de 2005 horas), con escaso tiempo de residencia del agua a su paso a través en tres de los puntos de de suelo y roca antes de aflorar en el interior de la cavidad, presen- goteo estudiados: zona del Cruce (EN2), Sala Muros ta un incremento en los valores de Pco2 y aún más acusado para el (SM) y Sala del Pozo (SP). caso de la relación Ca2+/Mg2+ (flechas negras).

92 Caracterización geoquímica

Estado de saturación mineral y Pco2

A partir de los resultados analíticos y mediante el código PHREEQC-I (Parkhurst y Appelo, 1999), se han realizado los cálculos de especiación necesarios para conocer la Pco2 del agua en el momento del muestreo, así como su estado de saturación frente a las especies minerales. Los resultados de los cálculos de saturación mineral y del valor de la pre- sión parcial de CO2 (Pco2) de todas las muestras analizadas en el periodo mayo 2003 – noviembre 2005, se presentan también en tablas al final (Anexo 1).

En general, las aguas de infiltración se encuentran sobresaturadas en aragonito, calcita y dolomita (salvo en el CH, siempre subsaturado en dolomita) especialmente en verano, época en la que la Pco2 en el aire del suelo es mayor, y en el interior de la cavidad alcanza sus menores valores. Esa sobresaturación, indica que en la parte externa y superior del karst predominan los procesos de disolución de los paquetes carbonatados (calizas y dolomías), mientras en el interior de la cavidad el proceso de formación de espeleotemas sigue activo y se desarrolla de forma lenta.

Además, las aguas muestreadas se encuentran en ligera subsaturación o próximas al equilibrio respecto a magnesita y subsaturadas en huntita, nesquehonita e hidromagnesita. En el capítulo 6 se estudiará más en detalle el estado de saturación del agua respecto a las fases minerales carbonatado cálcico-magnésicas, en relación con las fluctuaciones que puede generar la presencia de microorganimos asociados a los puntos de infiltración.

En conjunto, las muestras presentan cierta estabilidad en su estado de saturación mineral en los diferentes puntos controlados, como corresponde a su relativa homogeneidad composicional. Las principales variaciones están relacionadas con su grado de mineralización, y son directamente controladas por el valor de la presión parcial de CO2 (Pco2) disuelto en el agua, que junto con la composición química dependen directamente del tiempo de tránsito desde el exterior (Roberts et al., 1998) y de las condiciones ambientales externas e internas.

En el caso de las aguas retenidas en charcos (SP-charco), los valores y variaciones de la Pco2 dependen directa y principalmente de las condiciones microambientales internas, en especial de la Pco2 en el aire de la zona donde se sitúan (Sala del Pozo).

Los goteos presentan valores medios de la Pco2 mayores que los del aire y las aguas acumuladas en la cueva, indicando que el agua es un vehículo para el transporte de este gas a la cavidad. La desgasificación provocada por este ligero desequilibrio favorece los procesos lentos de precipitación mineral, controlados en su tasa y su cinética por la magnitud de dicho desequilibrio. Los minerales carbonatados magnésicos, especialmente dolomita y huntita, presentan una lenta cinética de cris- talización a baja temperatura que impide normalmente su precipitación por procesos inorgánicos, debido principalmente a la alta energía de hidratación del Mg2+ (Lippmann, 1973; Tribble et al., 1995).

93 capítulo 4

Como se observa en la Figura 4.6, en verano se produce un elevado des-

censo de la Pco2 del agua de infiltración (flechas negras) así como de la Pco2 del aire, coincidente con los valores máximos del índice de satura- ción de calcita. Este sería, por tanto, el momento más favorable para la precipitación de calcita. En invierno (enero-febrero) se observan valores Figura 4.6 más bajos en los índices de saturación de calcita, si bien puntualmente Representación de los se han detectado altas tasas de sobresaturación, coincidentes con des- valores medios de la Pco 2 censos en las Pco de agua y aire que, aunque no de forma tan acusa- e índices de saturación en 2 calcita para las aguas de da como en verano, favorecería la precipitación de calcita. Estos des- goteo muestreadas en la censos de corta duración de la presión de CO2 durante el invierno son cueva, Pco2 del aire habituales en Altamira y están relacionados con incrementos en la tem- interior (Sala de los peratura exterior que favorecen los procesos de intercambio de aire Polícromos) y Pco2 del charco (SP-charco). exterior/cavidad.

94 Caracterización geoquímica

Elementos contaminantes

Respecto a la presencia de elementos contaminantes, no existen indicios significativos de metales pesados en disolución que pudieran llegar hasta la zona de infiltración en forma de aerosoles procedentes de las zonas industriales próximas.

La presencia de nitratos en las aguas de goteo del interior de la cueva, sin embargo, ya fue detectada en los análisis de las aguas de goteo realizados por Villar a principios de los años 80, encontrándose concentraciones en torno a los 40 mg/l (Villar et al., 1985a).

Posteriormente, en 1996, a raíz de la presencia de fuertes olores en el interior de la cueva en coincidencia con la aparición de manchas marro- nes asociadas a algunos puntos de goteo (especialmente intenso en el punto de goteo PAS), se realizaron muestreos en puntos representativos (Hoyos et al., 1998b). Los resultados indicaron un alto grado de contaminación por sustancias nitrogenadas y altas proporciones de materia orgánica en suspensión y disolución en las aguas de goteo del - interior de la cueva. Los altos contenidos en nitratos (NO3 ) indican un posible lavado de suelos abonados con fertilizantes de origen animal, así como condiciones claramente oxidantes (Robertson y Tiedje, 1987;

Moore, 1991). El alto contenido en NH4 en una de las muestras, junto a PO4, Fe y Mn, mostraba que la contaminación era muy reciente y pro- cedía de zonas muy próximas al punto de goteo, ya que el amonio se oxida a nitritos o nitratos muy rápidamente (McLeod y Hegg, 1984). La procedencia de los productos nitrogenados y materia orgánica en las aguas de infiltración a la cueva, especialmente en la Sala de los Muros y en la Sala de los Polícromos, estaba relacionada con las actividades agrícolas dentro, no solo ya del Área de Protección Total definida para la cueva, sino del área impluvial, más restringida, que afecta directamente al techo de la Sala de los Polícromos. La presencia de capas de agua en la zona suprayacente a las pinturas, detectadas por sondeos eléctricos (Hoyos, 1994) favorecen el almacenamiento de agua inmediatamente encima de la Sala de Polícromos. Este almacenamiento de agua en capas de muy baja porosidad y permeabilidad supone un problema persistente a largo plazo. Las actividades ganaderas y agrícolas cesaron posteriormente, pero la subsistencia de los fangos orgánicos acumulados durante años sigue siendo una fuente de contaminación orgánica difícil de eliminar.

El estudio desarrollado, con control continuo de la química de las aguas durante el periodo 2003-2005 permitió detectar anomalías, con efectos negativos en el interior de la cueva, provocadas por modificaciones generadas en el exterior. Tras las campañas de muestreo de 2003 se - detectaron valores muy altos de NO3 , especialmente en el goteo EN2 (Figura 4.7). Este incremento brusco y anómalo del contenido en nitratos del agua de infiltración suponía un problema importante desde el punto de vista de la conservación debido a su proximidad a la Sala de los Polícromos. El exceso de nitratos procedía de un cúmulo de materia orgánica (acumulaciones de materia orgánica vegetal) en descomposi- ción en algunos puntos dentro del área de protección (APT), y era arras-

95 capítulo 4

trado por el agua de infiltración hacia el interior de la cueva. En numerosos estudios se ha podido comprobar que el lavado por aguas de lluvia de zonas localizadas de acumulación de restos vegetales, provoca que los flujos de materia orgánica e iones amonio se produzcan única- mente después de fuertes lluvias, de forma que sólo pueden detectarse después del primer o segundo evento lluvioso (McLeod y Hegg, 1984). Inmediatamente se tomaron medidas, eliminándose todas las acumulaciones de materia vegetal situadas en el área de infiltración directa y procediéndose a la siega periódica de la abundante vegetación herbá- cea que cubre dicho área, en especial la que se sitúa directamente sobre las capas que afectan a la Sala de los Polícromos. Una vez eliminadas las acumulaciones de materia orgánica en el exterior y controlada la tasa de crecimiento de la hierba, se fue observando en los siguientes muestreos una progresiva reducción de los niveles de nitratos en el agua de infiltración, tendencia vista en todos los puntos de goteo controlados. Esta reducción es más efectiva en los goteos de flujo rápido (SPgot y especialmente en EN2) y lenta en goteos de flujo más lento (GS y especialmente SM), hecho que se ve reflejado en las diferentes pendientes de las líneas de tendencia de concentración de nitratos para cada uno de los puntos de goteo (Figura 4.7). Durante los dos últimos ciclos anuales muestran una clara evolución estacional, siendo en gene- Figura 4.7 Evolución de la concentra- ral más elevados durante el verano y el otoño como consecuencia de la - ción de nitratos (NO3 ) en mayor actividad biológica en la cobertera exterior durante la época esti- los puntos de goteo más val y su posterior disolución y transporte durante las etapas de lluvias. estables (mayo 2003 - noviembre 2005) y respec- A lo largo del invierno se produce una progresiva reducción, alcanzán- tivas líneas de tendencia. dose los valores mínimos al final de la primavera (abril-mayo).

Uno de los aspectos más negativos de la presencia de compuestos nitrogenados y sulfatados y particularmente de nitratos es que actúan como

96 Caracterización geoquímica

nutrientes de gran valor para el desarrollo y proliferación de comunidades microbianas en ambientes subterráneos, dada la escasez de materia orgánica disponible en estos medios. Análisis recientes sobre el TOC (Carbono Orgánico Total) en las aguas de infiltración en Altamira han mostrado un contenido en torno a 5 mg/l, proporción bastante elevada que constituye una importante fuente de alimento para los microorganismos. El incremento de la disponibilidad de materia orgánica en el interior de la cueva debido a la entrada de aguas contaminadas, favorece directamente el desarrollo de comunidades biológicas quimiótro- fas, como veremos más adelante, en el Capítulo 6. Estos organismos debido a su metabolismo, provocan la precipitación de mineralizaciones calcíticas e hidromagnesíticas (Cañaveras et al., 1998, 2001, 2006) que en algunos casos pueden llegar a afectar directamente a los soportes de las pinturas rupestres. En este sentido, en los últimos años se ha observado la presencia y proliferación de este tipo de precipitados, tanto en la Sala de los Muros como en la zona del pasillo de conexión entre dicha Sala y la Gran Sala.

97 5Análisis microambiental de la cavidad y su entorno externo

En este capítulo se aborda fundamentalmente el estudio de la fase gaseosa del sistema kárstico. Mediante un exhaustivo análisis de los datos obtenidos para los diferentes parámetros e indicadores microambientales considerados críticos (en el interior y exterior de la cavidad), durante los periodos monitorizados (1997-1999 y 2004-2005, en presencia de visitantes y en condiciones próximas a las naturales respectivamente), se estudian las condiciones microclimáticas de la cavidad y su dinámica natural (equilibrio dinámico). Finalmente, esto permite realizar una valo- ración cualitativa y cuantitativa de los efectos que sobre el microambiente provoca e induce la entrada de visitantes a la cavidad.

99 capítulo 5

Descripción de los parámetros microclimáticos

El estudio del clima subterráneo requiere el análisis y síntesis de grandes conjuntos de datos involucrando muchos parámetros. Éstos se encuentran interrelacionados pero no de forma continua ni homogénea. Un primer paso importante ha sido analizar uno a uno cada parámetro para determinar posteriormente en qué momento están o no interrelacionados y cual es su efecto.

Los principales parámetros ambientales monitorizados en Altamira y que han sido empleados para este estudio son: presión atmosférica, temperatura (atmósfera de la cueva, exterior, roca, agua), humedad (relativa y 222 total), concentración de Rn aire interior, concentración de CO2 aire interior y exterior y flujos de CO2 en el exterior. La monitorización y estudio de estos parámetros e indicadores (considerados críticos a la hora de desarrollar el estudio para determinar la dinámica microambiental de la cavidad), se dirige fundamentalmente a determinar las características físicas y composicionales (químicas) de la atmósfera, fase gaseosa del sistema.

Parámetros e indicadores microclimáticos registrados durante el periodo 1997 – 1999 Cueva bajo influencia antrópica

A partir de 1996 la Cueva de Altamira cuenta con un sistema automatizado de monitorización microambiental, instalado por el MNCN-CSIC (Sánchez-Moral et al., 1999). El sistema consiste en la combinación de instrumentos sensores y un soporte electrónico e informático de alta pre- cisión para el registro y almacenamiento de datos, a intervalos de tiempo predeterminados (Soler et al., 1999), que ha permitido un seguimien- to en continuo y detallado de los parámetros microclimáticos, evitando así las perturbaciones introducidas por la presencia de personas efec- tuando las mediciones.

> Características específicas del sistema de monitorización

Los principales parámetros ambientales monitorizados en Altamira para este periodo fueron:

• Temperatura de la atmósfera interior en Entrada, Cruce y Polícromos, temperatura roca interior (Polícromos), temperatura suelo exterior, temperatura aire exterior de la cueva.

• Concentración de CO2 de la atmósfera interior, en Entrada y Polícromos, y concentración de CO2 del suelo exterior. • Humedad Relativa de la atmósfera interior en Entrada, Polícromos y Sala Muros. • Concentración de 222Rn, en Polícromos.

100 Análisis microambiental

• Presión Atmosférica en el interior de la cueva. • Tasa de Infiltración de Agua, mediante un pluviómetro instalado en el interior de la cueva. • Precipitaciones en el exterior (pluviómetro). En la Figura 5.1 se muestra la disposición de los elementos sensores, tanto en el interior como en el exterior de la Cueva de Altamira, así como la ubicación del sistema de adquisición y almacenamiento de datos.

Figura 5.1 Mapa de localización de los elementos que constituyen el sistema automatizado de monitorización de los parámetros microambientales instalado en Altamira en 1996.

Previamente a la puesta en marcha del sistema de medidas, todos los elementos sensores (descritos en el apartado de métodos), una vez conectados a la unidad central por medio de los cables con su longitud definitiva, se situaron agrupados durante dos días en el interior de la cueva. En esa situación fueron intercalibrados obteniéndose medidas homogéneas. Además, a lo largo de todo el periodo de monitorización se realizaron calibraciones periódicas trimestrales (Soler et al., 1999, Sánchez-Moral et al., 2000).

Por otra parte, con objeto de aprovechar al máximo la capacidad de memoria del DATALOGGER y reducir el tiempo de atención periódica al equipo, se adoptó una estrategia de medida específica, adecuando la frecuencia de medición y toma de datos de forma variable. Así, para aquellos parámetros dominados fundamentalmente por la dinámica natural del sistema kárstico, el equipo se programó para la realización de una medida cada hora. Para caracterizar debidamente el rápido efecto producido por la entrada de visitas a la cavidad, los elementos sensores de temperatura, CO2 y humedad situados en la Sala de los Polícromos, realizaron una medida cada minuto. En todos los casos, cada medida representa el promedio de 10 conversiones A/D (mediciones) consecutivas (Sánchez- Moral et al., 2000).

101 capítulo 5

Dentro de este periodo, se dispone de los datos del registro continuo completo de los parámetros microclimáticos de febrero de 1997 a mayo de 1998 (Sánchez-Moral et al., 1999). El registro no es del todo continuo Figura 5.2 Tabla de metadatos del para todos los parámetros debido a que se produjeron averías en algu- periodo de registro 1997- nos de los sensores y fallos en el sistema que provocaron ciertas lagunas 1999 para los parámetros microclimáticos monitoriza- en el registro. En la Figura 5.2 se representa en forma de tabla de meta- dos (barras negras hori- datos, los periodos de tiempo en los que existe un correcto registro de zontales: periodos de los datos para los diferentes parámetros. Los trabajos necesarios para la que existe un correcto registro de datos); fre- construcción de una réplica de la cueva desarrollados entre 1998 y 1999 cuencia de registro hora- provocaron una fuerte perturbación del ciclo microclimático de la cavidad, ria; para los parámetros además de afectar al funcionamiento de elementos sensores del equipo señalados con (*) se cuenta además con registro de medida de parámetros microambientales, por lo que el registro duran- cada 2 min. te ese periodo es más discontinuo.

> Condiciones climáticas externas durante el periodo 1997-1998

Las condiciones climáticas externas en el entorno de Altamira se llevan registrando desde 1961 por el Instituto Nacional de Meteorología (INM) en su estación “Cuevas de Altamira” situada en superficie sobre la cueva (latitud 43º22’40’’N, longitud 04º07’07’’W, y 161 metros de altitud). Así, según los datos climatológicos del INM, tomando como periodo de referencia 1961-2000, el clima entre 1997 y 1998 (en 1999 tienen ausencia de datos) se caracteriza por ser especialmente seco en esta zona de la península, con valores de precipitaciones mínimos anuales registrados para el periodo de referencia. El año 1996 inmediatamente anterior al periodo de registro, fue un año fresco (13,7ºC de media anual) y normalmente lluvioso (1285 mm total anual). Concretamente 1997, fue un año muy cálido (15,2ºC temperatura media anual, siendo la temperatu-

102 Análisis microambiental

ra media anual total registrada por el INM desde 1977 a 2003 de 13,9ºC) con un invierno y primavera muy cálidos, verano suave, no muy cálido, y un otoño cálido. Fue además un año muy seco (804,1 mm total anual), con un invierno y primavera extremadamente secos, el verano en cambio más húmedo de lo normal y un otoño normal. El año 1998 en esta zona tuvo carácter cálido (temperatura media anual 14,2ºC), y en cuan- to a precipitaciones fue un año muy seco en general (857,3 mm total año). Estacionalmente, el invierno fue suave aunque algo más frío que el de 1997 y muy seco; la primavera fresca y húmeda y el verano algo más cálido que el de 1997 y muy seco; y el otoño normal, más fresco que el año previo, y con precipitaciones altas (Figura 5.3).

Figura 5.3 Datos de temperatura media mensual (Temp. en ºC) y precipitación mensual total (Precip. en mm), según datos del INM en su estación “Cuevas de Altamira”.

> Descripción de los principales parámetros e indicadores micro- climáticos del periodo 1997-1998

A continuación se presentan los datos correspondientes a los principales parámetros e indicadores registrados durante el periodo 1997-1999, en el que la cueva se encontraba bajo el efecto de un régimen de visitas restringido (9440 visitantes por año), vigente desde 1982. Se rea- lizará un análisis general y un breve análisis estadístico de los mismos. Con objeto de simplificar la gran cantidad de datos (1 dato cada hora, 8760 datos al año para cada parámetro) se realizaron cálculos estadís- ticos mensuales.

• Temperaturas y precipitaciones en el entorno exterior En base a los datos registrados por el sistema de monitorización en continuo del MNCN-CSIC (registro cada hora), durante el ciclo anual completo (feb 97 - feb 98) la temperatura media exterior fue de 15,28ºC con valores mínimos de -1ºC en diciembre (media 3,5ºC) y

103 capítulo 5

máximos de 30,5ºC en el mes de mayo (media 25,25ºC) (Tabla 5.1). Tabla 5.1 Estadística descriptiva de Este valor medio anual coincide con el medido por el Instituto la temperatura del aire del Nacional de Meteorología (INM) en la estación situada encima de la exterior y de las precipitaciones durante el periodo cueva (15,2ºC) y, como ya se ha indicado, puede considerarse como febrero 1997-enero 1998. relativamente alto.

año mes temperatura del aire (°C) precipitaciones (mm/m2)

media mínima máxima rango total mensual media diaria máxima diaria

1997 Febrero 12,02 3,0 23,0 20,0 13,50 0,48 7,70 Marzo 12,84 3,0 25,0 22,0 9,90 0,32 7,20 Abril 13,58 3,0 30,0 28,0 26,40 0,88 6,60 Mayo 16,46 5,0 30,5 25,5 69,90 2,41 20,60 Junio 17,35 10,0 28,0 18,0 143,10 4,93 33,00 Julio 18,48 10,0 26,0 16,0 74,50 2,48 52,90 Agosto 20,37 12,0 27,5 15,5 97,80 3,15 39,40 Septiembre 19,75 11,0 28,0 17,0 44,20 1,47 12,60 Octubre 19,20 3,0 28,0 25,0 28,10 0,94 8,20 Noviembre 13,45 3,0 23,0 20,0 106,90 3,56 25,20 Diciembre 10,48 -1,0 20,0 21,0 64,7 2,09 15,20

1998 Enero 10,89 0,0 20,0 20,0 40,30 1,30 20,50

Ciclo anual 15,28 -1,00 30,5 28,0 727,7 1,99 20,60

Las precipitaciones totales registradas a lo largo del año dieron un valor total aparentemente inferior a las registradas por los sistemas del INM (727,7 mm frente a 804,1 mm por m2), pero esto es debido a que el periodo de medidas no es exactamente el mismo y, concretamente, las precipitaciones totales correspondientes al mes de enero de 1997 fueron más del doble de las correspondientes a enero de 1998 (40 mm frente a 110 mm). En cualquier caso los datos registrados mostraron claramente que se trató de un periodo muy seco, con precipitaciones mínimas principalmente en el invierno de 1997 (febrero y marzo) y máximas especialmente en primavera (junio).

104 Análisis microambiental

• Temperaturas internas La temperatura del aire interior de la cavidad en la zona más pró- xima a la entrada muestra una marcada influencia externa, con una media anual de 15,25ºC frente a los 15,28ºC de media para el aire exterior. Presenta un rango de oscilación relativamente amplio de corto periodo y largo periodo. A nivel mensual, este rango de oscilación es mínimo en enero (0,27ºC) y máximo en agosto (1,54ºC). A nivel estacional, la temperatura del aire en esta zona oscila entre 13,12°C de mínima en invierno (febrero) y 17,75°C de máxima en verano (agosto) (17,78ºC puntualmente a principios del otoño), lo que supone un rango de oscilación máximo anual próximo a 5,6ºC (Tabla 5.2; Figura 5.4).

Tabla 5.2 año mes temperatura del aire (°C) Estadística descriptiva de la temperatura del aire de la Entrada durante el periodo media mínima máxima rango DE(*) EE(*) febrero 1997-enero 1998.

1997 Febrero 13,22 13,12 13,39 0,27 0,06 0,002 (*) Marzo 13,34 13,14 13,57 0,43 0,09 0,003 Para conocer en detalle un conjunto de datos no basta con Abril 13,58 13,41 13,80 0,39 0,09 0,003 determinar las medidas de tendencia central sino que es Mayo 14,03 13,65 14,63 0,97 0,24 0,009 necesario averiguar además la Junio 14,91 14,42 15,19 0,78 0,20 0,008 desviación que presentan los datos en la distribución para Julio 15,65 15,09 16,42 1,33 0,35 0,013 obtener una visión de los mismos más acorde con la reali- Agosto 16,99 16,21 17,75 1,54 0,44 0,016 dad a la hora de describirlos e Septiembre 17,38 17,14 17,67 0,54 0,12 0,005 interpretarlos. Para ello se ha empleado la desviación Octubre 17,39 17,00 17,78 0,78 0,17 0,006 estándar (DE en la tabla), también conocida como desvia- Noviembre 16,54 15,98 17,03 1,05 0,31 0,011 ción típica, que es una medida Diciembre 15,40 14,87 16,03 1,16 0,33 0,012 del grado de dispersión de los datos con respecto al valor promedio, de gran utilidad en la estadística descriptiva. La 1998 Enero 14,49 14,16 14,88 0,71 0,19 0,007 desviación estándar muestral es “el promedio de la distancia de cada punto respecto al promedio o media aritmética de la distribución” y se mide, por Ciclo anual 15,25 13,12 17,78 4,66 1,51 0,016 tanto, en las mismas unidades que la variable. Se suele representar por una S o con la letra sigma, σ. Así DE o (S2)1/2 = n 2 1/2 [(Σi=1 (xi - xM) )/(n-1)] , donde n es el número de datos de la serie, xM es la media y xi La influencia externa es menor durante la etapa invernal como refle- cada uno de los datos. Asimismo, el error estándar jan los valores mínimos de la temperatura muy similares entre la de la media se calcula como zona próxima a la entrada (13,12ºC) y el resto de la cavidad EE = DE / n1/2.

105 capítulo 5

Figura 5.4 (13,20ºC) (ver Tabla 5.3) y, sin embargo, alejados de los del exterior Registro de temperatura (con -1ºC de mínimo anual, y entre 10,48 y 12,84ºC para los valores del aire en el exterior, en la Sala de Entrada y en la medios mensuales de los meses más fríos). Esto se manifiesta ade- Sala de Polícromos a lo más en los pequeños valores para la desviación estándar (<0,2ºC largo de algo más de un entre enero y abril) que reflejan una mayor estabilidad térmica. ciclo anual (febrero 1997 - mayo 1998).

La temperatura del aire en la Sala de los Polícromos, zona interna en la cueva, presenta elevada estabilidad con bajos rangos de variación estacional (1,66ºC rango de oscilación máximo anual, con una des- viación estándar inferior a 0,5 ºC). La temperatura mínima se alcanza en junio (13,20°C) y la máxima en noviembre (14,86°C), con un

Tabla 5.3. Estadística descriptiva de año mes temperatura del aire (°C) la temperatura del aire de la Sala de los Polícromos durante el periodo media mínima máxima rango DE EE febrero 1997-enero 1998.

1997 Febrero 13,98 13,84 14,27 0,44 0,088 0,003 Marzo 13,72 13,56 13,98 0,43 0,093 0,003 Abril 13,49 13,38 13,76 0,38 0,066 0,002 Mayo 13,32 13,25 13,55 0,29 0,040 0,002 Junio 13,32 13,20 13,54 0,34 0,054 0,002 Julio 13,43 13,35 13,79 0,44 0,072 0,003 Agosto 13,64 13,48 14,00 0,52 0,110 0,004 Septiembre 13,96 13,77 14,29 0,52 0,110 0,004 Octubre 14,33 14,09 14,69 0,60 0,117 0,004 Noviembre 14,53 14,43 14,86 0,43 0,061 0,002 Diciembre 14,64 14,58 14,83 0,25 0,040 0,002

1998 Enero 14,57 14,48 14,85 0,37 0,055 0,002

Ciclo anual 13,91 13,20 14,86 1,66 0,487 0,005

106 Análisis microambiental

valor medio anual de 13,91°C, incluido el efecto producido por la Figura 5.5 entrada de visitantes que se estudiará más adelante (Tabla 5.3; Figura Registro de temperatura del aire en la Sala de 5.5). La temperatura externa permanece por encima de la tempera- los Polícromos durante tura en el interior de la cueva de manera más o menos constante algo más de un ciclo anual desde primeros de mayo hasta principios del mes de noviembre . (febrero 1997 - mayo 1998). Así pues, la influencia externa se atenúa progresivamente hacia el interior presentando un rango de oscilación menor, especialmente en aquellas zonas donde el espesor de roca encajante aumenta (Sala de Polícromos) (Figura 5.6). Esta atenuación se evidencia además en el desfase temporal que se produce en las variaciones de la temperatu- Figura 5.6 ra a lo largo del ciclo anual en la zona interna respecto a la zona exter- Registro de temperatura na. En la Sala de los Polícromos, la pauta de evolución estacional del aire en tres puntos diferentes en la cavidad: supone un desfase temporal térmico respecto al exterior de 5-6 meses en la Sala de Entrada de intervalo, con los valores mínimos de temperatura en el mes de (-3m espesor roca), zona junio y valores máximos en noviembre-diciembre. del Cruce (-6m espesor roca) y Sala de Polícromos (-8m espesor roca) (mayo 1998 - abril 1999).

107 capítulo 5

• Humedad relativa del aire A lo largo del periodo monitorizado la humedad relativa del aire en el interior de la cueva permaneció muy próxima a la saturación, fluctuando entre el 98 y el 100%. Los higrómetros de tipo capacitivo instalados durante este periodo no dieron muy buen resultado ya que, debido a la elevada humedad, una vez instalados quedaban saturados rápidamente y no aportaban información adicional. En el exterior de la cueva la humedad relativa del aire oscila entre el 60 y el 100% alcanzando los valores máximos en otoño-invierno y manteniéndose durante gran parte del año en valores superiores al 90%. Un aspecto importante son los procesos de condensación en el aire que se detectaron en las diferentes campañas realizadas a lo largo de este periodo durante la época estival (junio a septiembre). Este proceso, si bien no fue monitorizado, ha quedado reflejado en numerosos documentos e informes. Consiste en la formación de focos de condensación que forman micropartículas de agua (hidroaerosoles) que flotan en el aire. Este fenómeno se hacía especialmente evidente en la zona de la Entrada y, sobrepasando la segunda puerta se ha detectado por el pasillo hacia la zona del cruce con el corredor de acceso a la Sala de Polícromos, disminuyendo progresivamente hasta que el efecto se diluye en la Sala de los Muros.

Tabla 5.4 Estadística descriptiva de año mes Concentración CO2 del aire (ppm) la concentración de CO2 del aire de la Entrada durante el periodo media mínima máxima rango DE EE febrero 1997-enero 1998.

1997 Febrero 2850 1464 3815 2352 292 11 Marzo 3250 821 4015 3194 618 23 Abril 2660 542 3773 3230 547 20 Mayo 1885 358 3902 3544 1165 44 Junio 1412 340 4660 4320 921 37 Julio 1481 524 4216 3692 1150 43 Agosto 647 470 1151 681 115 4 Septiembre 703 524 1464 939 120 7 Octubre 1222 394 3827 3433 890 33 Noviembre 3129 618 4123 3506 792 30 Diciembre 3126 1357 3903 2547 375 14

1998 Enero 2746 1630 3277 1647 343 13

Ciclo anual 2100 340 4660 4320 1174 13

108 Análisis microambiental

• CO2 en aire

La concentración de CO2 en aire de la cavidad en la zona más próxi- ma a la entrada presenta valores medios anules de 2100 ppm y máxi- mos superiores a 4500 ppm (Tabla 5.4) que sobrepasan en cinco y hasta más de diez veces respectivamente la concentración media atmosférica (en torno a 360 ppm). Hacia el interior de la cavidad, en la Sala de Polícromos, la concentra-

ción de CO2 en aire de la cueva a lo largo del ciclo anual presenta valores medios (3241 ppm) y máximos (6434 ppm) más elevados (Tabla 5.5), que superan en casi 10 y más de 15 veces respectivamente la concentración media atmosférica.

Tabla 5.5 año mes Concentración CO del aire (ppm) Estadística descriptiva 2 de la concentración de CO2 del aire de la Sala de los Polícromos media mínima máxima rango DE EE durante el periodo febrero 1997-enero 1998. 1997 Febrero 4544 3774 5255 1481 257 10 Marzo 5236 3691 6434 2743 631 23 Abril 4212 2791 4952 2160 415 16 Mayo 2869 515 4752 4238 1511 57 Junio 1610 426 4443 4017 1053 40 julio 1887 474 5158 4684 1458 54 Agosto 650 376 1168 792 162 6 Septiembre 925 596 2023 1426 240 9 Octubre 1741 642 5014 4372 965 36 Noviembre 4938 3180 6330 3150 672 25 Diciembre 5302 4458 6195 1737 374 14

1998 Enero 4884 4092 5611 1519 387 14

Ciclo anual 3241 376 6434 6058 1906 21

La pauta evolutiva, sin embargo, es muy similar en ambas zonas (Figura 5.7). Los valores máximos se alcanzaron durante el periodo entre noviembre y mayo, climáticamente más fresco y teóricamente más lluvioso. En el caso de la Sala de Polícromos llegaron a ser superiores o próximos a 5000 ppm de media mensual y sobrepasan, de manera puntual, valores de 6000 ppm en 1997 (por ejemplo, 6434 ppm como valor máximo alcanzado en 1997, en marzo) llegando incluso a ser superiores a 9000 ppm en mayo de 1998. En la zona de

109 capítulo 5

la Entrada los valores máximos oscilaron entre 2000 y 4000 ppm, Figura 5.7 Registro de la concentra- sobrepasando ligeramente la concentración de 4000 ppm en aire en ción de CO2 en aire en la momentos puntuales (marzo, junio, octubre-noviembre). En estas dos zona de la Entrada y en la zonas los valores mínimos se alcanzaron durante el verano (de julio a Sala de los Polícromos octubre, puntualmente en mayo-junio), con concentraciones próximas durante el periodo febrero 1997 - mayo 1998. a 400 ppm, similares a las de la atmósfera externa.

Los rangos de oscilación en las dos áreas fueron similares, si bien en el cómputo anual es la Sala de Polícromos la que presenta un valor más elevado (6058 ppm). A escala estacional/mensual, los rangos fueron más altos especialmente en mayo-julio y octubre-noviembre (entre 3500 y 4500 ppm), y los rangos de oscilación menores se dieron en los meses de agosto y septiembre (<1000 ppm). De mayo a octubre los rangos de oscilación en la Sala de Polícromos son superiores a los de la Entrada (por debajo de 1000 ppm), mientras que entre noviembre y abril son más elevados en la zona de la Entrada (500- 1000 ppm). En intervalos de corto periodo (días), se observan des-

censos en la concentración de CO2 del aire afectando a ambas zonas y generan unos rangos de oscilación muy elevados (superiores a 3000 ppm en algún caso). Así, por ejemplo, entre el 8-9 de abril de 1997

se produce un descenso en la concentración de CO2 en la Sala de Polícromos de alrededor de 1700 ppm en cuestión de 24 horas y de cerca 2400 ppm en la zona de la Entrada en menos de 12 horas (Figura 5.8), recuperándose los valores previos en cuestión de cuatro días. A escala diaria se observa además el efecto producido por la entrada de los visitantes, que provoca incrementos en la concentra-

ción de CO2 que se tratarán en detalle más adelante. En cuanto a los valores de desviación estándar de la concentración de

CO2, varían de forma paralela para ambas zonas. Presentan valores máximos entre mayo y julio, cuando se está produciendo el paso de las altas concentraciones en el aire de la cavidad características del

110 Análisis microambiental

Figura 5.8 Rangos de oscilación en un episodio de descenso puntual de la concentra- ción de CO2 en aire en la zona de la Entrada y en la Sala de los Polícromos.

invierno a las bajas concentraciones que se mantienen a lo largo del verano, así como en octubre-noviembre cuando el proceso es inverso. En el periodo entre mayo y julio las desviaciones estándar para los

valores de CO2 en las Sala de Polícromos son entre 200 y 300 ppm superiores a las de la Entrada, manteniéndose el resto del tiempo en valores muy similares. Hay que tener en cuenta que, al menos cuantitativamente, los valores aquí indicados se encuentran influenciados por la entrada de visitan-

tes a la cueva, ya que constituyen fuentes emisoras directas de CO2 a la atmósfera confinada de la cavidad. Dicha influencia se analizará más adelante.

• Concentración de Radón (222Rn) El valor medio anual de la concentración de 222Rn en el aire interior de la cavidad (Sala de los Polícromos) fue de 3562 Bq·m-3 (Tabla 5.6; Figura 5.9). Los valores mínimos se registraron durante el periodo estival (junio con 186 Bq·m-3) siendo el mes de agosto el periodo de mayor estabilidad a lo largo del año (con 156 Bq·m-3 de desviación estándar, valor mínimo mensual). Dado que la concentración de radón en el aire en un ambiente confinado es un indicador del grado de ven- tilación gaseosa, durante ese periodo la cavidad presentó una tasa de intercambio de aire/gas con el exterior alta y estable. Las máximas concentraciones medias mensuales se alcanzaron a lo largo del periodo noviembre – mayo, y la máxima absoluta en marzo con 7114 Bq·m-3. Durante esta etapa la tasa de intercambio de aire entre el interior de la cavidad y la atmósfera exterior es, por tanto, muy baja.

111 capítulo 5

Tabla 5.6 Estadística descriptiva de año mes Concentración 222Rn del aire (Bq·m-3) la concentración de 222Rn del aire de la Sala de los Polícromos media mínima máxima rango DE EZ durante el periodo febrero 1997-enero 1998.

1997 Febrero 6021 3934 6752 2818 481 19 Marzo 5756 2835 7114 4279 789 29 Abril 4734 2907 5492 2585 418 16 Mayo 3159 449 5767 5318 1848 70 Junio 2052 186 5105 4919 1430 55 Julio 1693 399 5356 4957 1537 57 Agosto 574 362 1228 867 156 6 Septiembre 939 501 3015 2514 532 20 Octubre 1797 353 5729 5376 1397 53 Noviembre 5078 2452 6582 4129 954 36 Diciembre 5591 4849 6311 1463 293 11

1998 Enero 5350 4511 6213 1702 323 12

Ciclo anual 3562 186 7114 6928 2217 24

Figura 5.9 Como ya se ha explicado (apartado métodos) las concentraciones de Registro de la concentra- 222Rn fueron registradas mediante el sistema de monitorización en ción de 222Rn en aire en la Sala de los Polícromos continuo y además, como registro complementario, se utilizaron otro durante el periodo tipo de detectores para hacer mediciones sobre periodos de tiempo de febrero 1997 - mayo 1998. integración más largo, concretamente para periodos de integración mensual. Los resultados de la variación de concentración de radón

112 Análisis microambiental

obtenidos mediante estos radiómetros fueron congruentes con los datos registrados mediante el sistema de monitorización en continuo (Figura 5.10), aunque los valores obtenidos por estos detectores fueron levemente inferiores (Lario et al., 2005).

Hay que destacar que la curva de evolución de la concentración de Figura 5.10 222 Comparación del registro Rn en aire en la Sala de Polícromos muestra un significativo para- de la concentración de lelismo con las curvas de concentración en CO2 en el interior de la 222Rn en aire en la Sala de cueva para el mismo periodo de tiempo. los Polícromos mediante el sistema de monitorización en continuo y mediante los detectores para integración • Presión atmosférica mensual (periodo febrero Con una presión media anual de 1008 milibares, los valores medios 1997 - enero 1998). mensuales oscilan entre 1017 mbar (enero y febrero) y 998 mbar (noviembre) (Tabla 5.7). A lo largo de 1997 se produjeron dos episodios de bajas presiones, uno entre mayo y junio, con valores de pre- sión bajos y estables oscilando entre 990 y 1013 mbar (rango 23 mbar y desviación estándar en torno a 5 mbar). Este episodio de bajas presiones se produce también en 1998, pero de un modo más inestable, con mayores rangos de oscilación. El otro episodio de bajas presiones se produce alrededor de noviembre y diciembre de 1997, registrán- dose los valores mínimos de presión anuales. Observamos, por tanto, que las variaciones en la presión obedecen a patrones estacionales, dominando las bajas presiones fundamentalmente en primavera y otoño, épocas en las que se producen las precipitaciones más intensas (Figura 5.11).

113 capítulo 5

Tabla 5.7 Estadística descriptiva de año mes Presión del aire (mbar) la presión del aire medida en el interior de la cueva durante el media mínima máxima rango DE EE periodo febrero 1997- enero 1998.

1997 Febrero 1017 1003 1028 25 5,37 0,21 Marzo 1017 1008 1024 16 4,47 0,16 Abril 1009 995 1020 25 5,76 0,21 Mayo 1004 990 1012 22 4,52 0,17 Junio 1003 990 1013 23 5,30 0,20 Julio 1011 1002 1022 20 4,18 0,15 Agosto 1007 995 1015 20 3,76 0,13 Septiembre 1010 1002 1017 15 3,33 0,12 Octubre 1006 992 1018 26 6,74 0,52 Noviembre 998 980 1013 33 7,40 0,27 Diciembre 1005 975 1022 47 9,74 0,35

1998 Enero 1008 985 1023 38 7,14 0,26

Ciclo anual 1008 975 1028 52 7,85 0,08

En cuanto a los valores de rangos de oscilación y desviación estándar se pueden diferenciar dos periodos. Entre febrero y octubre de 1997 la pre- sión oscila entre 990 mbar (en mayo-junio) y 1028 mbar (máxima en Figura 5.11 febrero), y los rangos de oscilación mensual permanecen en torno a 20 Registro de la presión mbar (entre 15 y 25 mbar) y los valores de desviación estándar en torno del aire en la cavidad durante el periodo a 4 mbar (entre 3 y 6 mbar). Es por tanto un periodo en el que la pre- febrero 1997 - mayo 1998. sión tiene una tendencia bastante definida dentro de unos márgenes o

114 Análisis microambiental

rangos no muy amplios. Entre noviembre de 1997 y enero de 1998 la presión oscila entre 975 mbar de mínima en diciembre y los 1023 mbar de máxima en enero. Los rangos de oscilación están entre 30 y 50 mbar, y los valores de desviación estándar entre 7 y 10 mbar. Así pues, se trata de un episodio bastante inestable y variable en el que los valores de pre- sión oscilan mucho en cortos periodos de tiempo.

Parámetros e indicadores microclimáticos registrados durante el periodo 2004–2005 Cueva bajo condiciones próximas a naturales

El seguimiento de las condiciones microclimáticas durante el periodo 2004-2005, ha permitido obtener datos de más de un ciclo anual (julio de 2004 - noviembre 2005) con la cueva bajo condiciones próximas a las naturales, sin visitas y tras casi dos años de su cierre al público.

> Características específicas del sistema de monitorización

En noviembre de 2003, como paso previo al inicio de los nuevos estudios microclimáticos en Altamira, se realizó una revisión profunda del sistema de adquisición de datos y la retirada de parte de los equipos instalados a finales de 1996, ya deteriorados y en muchos casos inser- vibles. Se realizó una primera fase de instalación en modo de prueba a principios de abril de 2004 y en julio se procedió a la completa puesta en marcha del nuevo equipo de medidas, una vez hechos los ajustes y calibraciones pertinentes.

El nuevo sistema supuso una mejora considerable respecto al instalado en 1996, que estaba configurado como un sistema prácticamente cerrado de 16 canales de medida accesibles mediante conectores individua- lizados. El nuevo sistema de adquisición y registro de datos microcli- máticos se había transformado en un sistema abierto, con capacidad para 32 sensores, que facilita la conexión de nuevos sensores y la modi- ficación o reemplazo de los sensores ya conectados. El soporte del nuevo sistema de monitorización microclimática consiste en una fuente de alimentación con módulos independientes (de 24V/1A, B12V/1A, y 12V/1A), una unidad de acondicionamiento y multiplexado de señal de 32 canales (2x16) y un sistema de adquisición de datos de 16 bits de Figura 5.12 Trabajos de instalación resolución (15bits + signo) y auto-rango de 2bit adicionales (4 escalas del nuevo registrador del de medida), con rango de entrada bipolar de B2500mV y almacena- sistema de adquisición miento en tarjeta PCMCIA de 1Megabyte de capacidad (Figura 5.12). de datos situado en la Sala de los Muros.

115 capítulo 5

Figura 5.13 Los principales parámetros ambientales monitorizados en Altamira con Sensores de temperatura, este nuevo sistema para este periodo son: CO2, humedad del aire y 222Rn instalados en la Sala En el interior de la cueva (Figura 5.13): de los Polícromos. • Temperatura del aire en el interior de la cavidad (en dos puntos: Cruce, Polícromos), y Temperatura de la roca interior (Polícromos).

• Concentración de CO2 de la atmósfera interior cueva (en varios puntos: Polícromos, Sala Muros, y con registro inferior al año: en Sala de la Hoya y Cola de Caballo, como zona más interna de la cavidad). • Humedad relativa (en Polícromos). • Contenido en Radón del aire (222Rn en Polícromos).

En el exterior de la cueva (Figura 5.14):

• Temperatura y Humedad Relativa del aire. Figura 5.14 • Velocidad y dirección del viento. Equipo sensor de emisión/flujo de CO2 del • Irradiancia. ecosistema exterior insta- • Emisión/flujo de CO . lado en el prado en vertical 2 a la Sala de los Muros.

En la Figura 5.15 se muestra la nueva disposición de los diferentes elementos sensores, tanto en el interior como en el exterior de la cavidad, así como la ubicación del sistema de adquisición y almacenamiento de datos.

El intervalo de registro para todos los parámetros monitorizados durante este periodo fue de 15 minutos. En cada una de las campañas de campo realizadas se descargaron los datos microclimáticos registrados. La insta- lación de todos los elementos sensores no fue simultánea, sino que el sistema original instalado en julio de 2004 se fue ampliando y renovando progresivamente. El mantenimiento y calibrado del sistema de monitori- zación microclimático se llevó a cabo trimestralmente, salvo en las ocasiones en que se produjeron fallos en el suministro eléctrico (sobrecargas

Figura 5.15 Mapa de localización de los elementos que constituyen el sistema automatizado de monitorización de los parámetros microambientales, instalado en Altamira en 2004.

116 Análisis microambiental

por efecto de caída de rayos, fundamentalmente) que nos obligaron a Figura 5.16 realizar la puesta a punto y recalibrado una vez que el suministro fue Tabla de metadatos del reestablecido. Esto provocó además diversas lagunas o faltas de registro periodo de registro 2004-2005 para los pará- de los parámetros durante ciertos periodos de tiempo. En la figura 5.16 metros microclimáticos se presenta la tabla de metadatos para el periodo de registro 2004-2005 monitorizados (barras negras horizontales: perio- para los diferentes parámetros microclimáticos monitorizados, donde dos de los que existe un quedan representadas dichas lagunas en el registro, así como la secuen- correcto registro de cia de instalación de nuevos sensores a lo largo de ese periodo de tiem- datos): frecuencia de registro 15 min. po en Altamira.

> Condiciones climáticas externas durante el periodo de estudio 2004-2005

Como ya se ha indicado en el apartado previo, las condiciones climáticas externas en el entorno de Altamira se llevan registrando desde 1961 por el Instituto Nacional de Meteorología (INM) en su estación “Cuevas de Altamira” situada en superficie sobre la cueva (latitud 43º22’40’’N, longitud 04º07’07’’W, y 161 metros de altitud). Según los datos del INM, el año 2003 en esta zona, precedente al periodo de registro, fue climática- mente un año de carácter excepcional por las altas temperaturas mesua- les alcanzadas (15,1ºC siendo la temperatura media total anual registrada por el INM a lo largo periodo 1977-2003 de 13,9ºC), de marzo a septiembre sin discontinuidad y posteriormente en noviembre (sobrepasan-

117 capítulo 5

do especialmente en los meses de verano los valores máximos registrados en el periodo de referencia, 1971-2000), y de carácter seco a muy seco, especialmente extremo en primavera (valores mínimos para el periodo de referencia) y verano. Representado en la Figura 5.17, el año 2004 en esta zona fue predominantemente cálido (14,2ºC temperatura media anual) y, en general, con tendencia a la normalidad en cuanto a las precipitaciones (1479,2 mm total anual, frente al valor medio de 1350 mm para el periodo de referencia). Estacionalmente se caracterizó por un invierno templado y húmedo, una primavera térmicamente normal pero algo seca, un verano muy cálido y muy seco y un otoño cálido con precipitaciones normales. El 2005 en esta zona también tuvo un carácter tér- micamente cálido (14,3ºC temperatura media anual), y en cuanto a precipitaciones fue un año bastante seco (1014 mm total anual). A nivel estacional, térmicamente fue similar a 2004, con un invierno algo frío, y un verano cálido pero más suave que el año previo. En cuanto a las precipitaciones en general todas las estaciones fueron algo más secas que el año precedente.

Figura 5.17 Datos de temperatura media mensual (Temp. en ºC) y precipitación mensual total (Precip. en mm), según datos del INM en su estación “Cuevas de Altamira”.

> Descripción de los parámetros e indicadores microclimáticos registrados en el periodo 2004-2005

En este apartado se presentan los datos obtenidos para los principales parámetros microclimáticos durante el periodo de registro julio 2004 a noviembre 2005, con la cueva bajo condiciones próximas a las naturales. Se realizará un análisis general y un breve análisis estadístico (estadísti- ca descriptiva) de los mismos, centrándonos especialmente en un ciclo anual (agosto 2004 – julio 2005), y basándonos en datos mensuales con el fin de simplificar la gran cantidad de datos (en torno a 35040 datos al año para cada uno de los parámetros).

118 Análisis microambiental

• Temperaturas y precipitaciones en el entorno exterior Según los datos registrados por el sistema de monitorización en continuo (registro cada 15 min.), la temperatura media exterior anual Tabla 5.8 (agosto 2004 – julio 2005) fue 14,35ºC, muy próxima por lo tanto a Estadística descriptiva de los 14,3ºC registrados por el INM para el año 2005 y considerada la temperatura del aire del como cálida. Los valores máximos se alcanzaron en julio (37,06ºC) y exterior y valores de precipitaciones (datos INM) la temperatura mínima absoluta se produjo en marzo (0,47ºC) (ver durante el periodo Tabla 5.8). agosto 2004-julio 2005.

año mes Temperatura del aire (ºC) Precipitaciones (mm/m2)

Media mínima máxima rango DE EE total mes media día

2004 Agosto 20,40 12,73 31,79 19,05 3,42 0,06 54,7 1,76 Septiembre 18,74 10,28 30,80 20,52 3,53 0,07 138,3 4,61 Octubre 17,50 12,73 25,21 12,49 2,85 0,10 133,8 4,32 Noviembre 10,27 3,22 18,39 15,16 3,28 0,13 116,7 3,89 Diciembre 9,94 3,19 19,44 16,25 2,50 0,05 199,2 6,43

2005 Enero 9,15 0,68 19,25 18,58 3,44 0,06 134,9 4,35 Febrero 6,55 0,48 15,93 15,45 3,32 0,06 121,0 4,17 Marzo 11,82 0,47 27,52 27,04 6,45 0,12 49,0 1,58 Abril 12,45 3,33 27,42 24,09 3,95 0,07 156,5 5,22 Mayo 15,28 7,48 30,07 22,59 3,63 0,07 64,5 2,08 Junio 18,96 10,53 29,15 18,62 3,59 0,07 21,0 0,70 Julio 20,71 12,13 37,06 24,93 4,11 0,08 38,5 1,24

Ciclo anual 14,35 0,47 37,06 36,59 6,18 0,04 1228,1 3,36

En cuanto a las precipitaciones, no disponemos de datos de registro en continuo para el ciclo anual indicado (ver Figura 5.16) de modo que los datos indicados en la Tabla 5.8 corresponden a los registrados por el INM. Según estos datos, la precipitación total a lo largo del ciclo anual considerado (agosto 2004 – julio 2005) fue 1228 mm/m2, valor que indica un ciclo anual normal a algo seco para esta zona dentro del periodo de referencia considerado (1971-2005), con máximos en otoño-invierno y mínimos en la primavera-verano de 2005.

119 capítulo 5

• Temperaturas internas La temperatura en la zona interna de la cavidad (Sala de los Polícromos agosto 2004 – julio 2005) permaneció en torno a 13,50ºC como valor medio anual, frente a los 14,35ºC de media en el exterior. Presenta elevada estabilidad y bajos rangos de oscilación térmica estacional (1,54ºC de rango de oscilación anual y 0,49ºC de desvia- ción estándar anual). La temperatura mínima se alcanzó en junio (12,81ºC) y la máxima en diciembre (14,35ºC) (Tabla 5.9).

Tabla 5.9 Estadística descriptiva de año mes temperatura del aire (°C) la temperatura del aire de la Sala de Polícromos durante el periodo agosto media mínima máxima rango DE EE 2004-julio 2005.

2004 agosto 13,27 13,12 13,42 0,31 0,083 0,001 septiembre 13,58 13,40 13,87 0,47 0,096 0,002 octubre 13,78 13,73 13,85 0,12 0,026 0,001 noviembre 14,19 14,16 14,23 0,07 0,014 0,001 diciembre 14,23 14,18 14,35 0,17 0,016 0,0003

2005 enero 14,15 14,03 14,26 0,23 0,051 0,001 febrero 13,93 13,76 14,08 0,32 0,079 0,002 marzo 13,59 13,37 13,80 0,43 0,113 0,002 abril 13,22 13,04 13,41 0,37 0,010 0,002 mayo 12,95 12,84 13,09 0,25 0,060 0,001 junio 12,85 12,81 13,08 0,27 0,997 0,0004 julio 12,93 12,84 13,06 0,22 0,054 0,001

Ciclo anual 13,50 12,81 14,35 1,54 0,490 0,003

Respecto a la temperatura externa, la temperatura en la Sala de Polícromos permanece en valores superiores de forma más o menos constante desde final del mes de octubre o principio del mes de noviembre hasta mediados de marzo, en que se produce un ascenso brusco en la temperatura exterior. A partir de ese momento y hasta mediados de mayo la relación entre la temperatura interna y externa es variable en función de la oscilación térmica en el exterior. Posteriormente, la temperatura en el interior de la cavidad pasa a presentar valores inferiores a la temperatura en el exterior, situación que permanece constante desde mediados de mayo hasta aproximadamente octubre-noviembre (Figura 5.18).

120 Análisis microambiental

Los datos de temperatura del aire registrados en la zona del Cruce Figura 5.18 para este periodo se muestran ligeramente superiores a los de la Sala Registro de temperatura del aire en el exterior, de Polícromos, especialmente los máximos. La temperatura media en la zona del Cruce y anual en esta zona fue de 13,86ºC, el valor mínimo en abril (12,85ºC) en la Sala de Polícromos y el máximo en septiembre (15,15ºC) (Tabla 5.10). Así, mientras los a lo largo de algo del periodo julio 2004 – valores mínimos son similares, los valores máximos se alejan casi un noviembre 2005. grado. El rango de oscilación en la zona es relativamente amplio de corto y largo periodo, superior al de Polícromos (2,30ºC frente a 1,54ºC). Los rangos de oscilación de corto periodo están mejor mar- cados durante los periodos de ascenso térmico (julio-octubre especialmente), hecho que puede observarse en la Figura 5.19. Esto, sin embargo, no aparece bien definido en los resultados estadísticos a causa de la ausencia de datos de registro en los meses de octubre y noviembre de 2004.

Tabla 5.10 año mes temperatura del aire (°C) Estadística descriptiva de la temperatura del aire del Cruce durante el periodo media mínima máxima rango DE EE agosto 2004 - julio 2005.

2004 Agosto 14,36 13,98 14,71 0,72 0,160 0,003 Septiembre 14,83 14,49 15,15 0,66 0,11 0,02 Octubre 14,97 14,81 15,14 0,34 0,068 0,002 noviembre 14,79 14,68 14,95 0,26 0,045 0,002 Diciembre 14,65 14,43 14,80 0,37 0,076 0,001

2005 Enero 14,29 13,92 14,55 0,63 0,149 0,003 Febrero 13,81 13,53 14,07 0,55 0,159 0,003 Marzo 13,32 13,11 13,61 0,50 0,112 0,002 Abril 13,01 12,85 13,18 0,33 0,081 0,002 Mayo 12,92 12,87 13,19 0,32 0,0206 0,0003 Junio 13,06 12,88 13,45 0,57 0,137 0,003 julio 13,62 13,22 14,15 0,93 0,216 0,004

Ciclo anual 13,86 12,85 15,15 2,30 0,71 0,004

121 capítulo 5

Figura 5.19 En la zona del Cruce la influencia externa es más patente que en la Registro de temperatura Sala de Polícromos, especialmente en verano, cuando se presentan del aire en el exterior, en la zona del Cruce temperaturas significativamente más elevadas que las de zonas inter- y en la Sala de Polícromos nas de la cavidad (son las máximas las que se ven más influenciadas) a lo largo de parte del y, por tanto, más próximas a las externas (mayor calentamiento en el periodo julio 2004 – noviembre 2005. Cruce que en la Sala de Polícromos durante el verano), y rangos de oscilación térmica de corto periodo más elevados (Figura 5.19).

En ambas zonas se produce una variación térmica cíclica-estacional, que se refleja en el carácter sinusoidal de la forma de la curva evolutiva, como se muestra en la Figura 5.19. La pauta de evolución estacional supone un desfase temporal térmico respecto al exterior, que en el caso de la Sala de Polícromos es de 5-6 meses mientras en el Cruce está en torno a 3 meses.

• Humedad relativa del aire Durante el ciclo 2004-2005 la humedad relativa del aire interior de la cueva se mantuvo constantemente en saturación (>99%) de forma similar y aún más acusada que en el ciclo 1997-1998. Desde mediados de junio y a lo largo de todo el verano, tanto en 2004 como en 2005, se observó la formación de nubes de condensación entre la puerta de entrada y el inicio de la Sala de los Muros, no pene- trando más hacia el interior. En las proximidades a la Sala de los Polícromos este fenómeno es limitado, presente solamente en el pasillo de acceso y diluyéndose paulatinamente. La humedad ambiental exterior es muy elevada con un valor medio anual del 84,1% y manteniéndose en valores por encima del 90% gran parte del todo el año (Figura 5.20). Los valores mínimos se dieron en invierno, concretamente en marzo que presentó un valor míni- mo de humedad por debajo del 30% (22,87%) y los valores de rango de oscilación (77,13%) y desviación estándar (19,26%) más pronun- ciados del año (Tabla 5.11).

122 Análisis microambiental

Tabla 5.11 año mes Humedad relativa del aire (%) Estadística descriptiva de la humedad relativa del aire del exterior media mínima máxima rango DE EE durante el periodo agosto 2004-julio 2005.

2004 Agosto 80,33 35,17 100,00 64,83 14,75 0,27 Septiembre 87,57 51,66 100,00 48,34 11,22 0,21 Octubre 89,92 40,74 100,00 59,26 12,85 0,46 Noviembre 79,33 46,39 100,00 53,61 13,42 0,54 Diciembre 87,77 36,54 100,00 63,46 12,56 0,23

2005 Enero 82,69 32,20 100,00 67,80 15,57 0,29 Febrero 85,71 42,05 100,00 57,95 13,78 0,26 Marzo 71,39 22,87 100,00 77,13 19,26 0,36 Abril 87,50 30,29 100,00 69,71 14,65 0,28 Mayo 87,98 39,44 100,00 60,56 13,53 0,25 Junio 86,90 41,98 100,00 58,02 14,22 0,29 Julio 81,42 27,11 100,00 72,89 18,83 0,43

Ciclo anual 84,01 22,87 100,0 77,13 15,65 0,09

Figura 5.20 Registro de la humedad relativa del aire en el exterior durante el ciclo anual 2004 – 2005. Línea de suavizado semanal (media móvil 168 puntos) para mejor visualiza- ción de los datos.

• CO2 del aire

La concentración de CO2 en aire en el periodo anual de agosto de 2004 a julio de 2005 en la Sala de Polícromos presentó un valor medio de 2062 ppm, un valor máximo de 5268 ppm en diciembre y mínimo de 572 ppm en julio (Tabla 5.12). Durante el periodo de noviembre a mayo la concentración se mantuvo por encima de 2000 ppm, mientras que durante el verano (julio-septiembre) permaneció por debajo de las 1000 ppm.

123 capítulo 5

Tabla 5.12 Estadística descriptiva de año mes Concentración CO2 del aire (ppm) la concentración de CO2 del aire de la Sala de Polícromos media mínima máxima rango DE EE durante el periodo agosto 2004-julio 2005.

2004 Agosto 800 612 1038 425 77 1 Septiembre 902 637 1347 711 167 3 Octubre 1124 913 1435 522 155 5 Noviembre 3185 2808 4030 1222 359 14 Diciembre 3995 2702 5268 2566 833 15

2005 Enero 3117 1921 3898 1977 361 7 Febrero 2787 1641 3421 1780 424 8 Marzo 2290 1350 3018 1668 368 7 Abril 2572 1901 3244 1342 278 5 Mayo 2148 979 3109 2130 483 9 Junio 1078 644 1972 1327 331 7 Julio 769 572 1233 661 136 2

Ciclo anual 2062 572 5268 4696 1138 7

En general, los valores del rango de oscilación y la desviación están- dar son mínimos durante los meses de verano, julio-octubre, (<1000 ppm y <200 ppm respectivamente), y más acusados en diciembre y mayo cuando se están produciendo las significativas variaciones en la

concentración de CO2, cambios correspondientes al patrón evolutivo anual.

La pauta evolutiva anual en la concentración de CO2 en aire en la Sala de los Muros es similar si bien durante la época de alta concentración los valores en esta zona son aún más elevados, entre 200 y 1000 ppm superiores, alcanzando en diciembre valores que superan las 6000 ppm (Figura 5.21). Además de la pauta de variación de largo periodo en la concentra-

ción de CO2 en el aire de la cavidad, de carácter anual-estacional, se observan oscilaciones de medio y corto periodo. A escala semanal-mensual se observan oscilaciones durante todas las épocas de año, con rangos más significativos en el periodo en que las concentraciones son más elevadas (noviembre a mayo-junio), generalmente por encima de 1000 ppm en la Sala de Polícromos y aún superiores en la Sala de los Muros, y con rangos menores en los meses en los que la cueva presenta los valores más bajos de con-

centración de CO2 en aire.

124 Análisis microambiental

Durante los meses de verano y principios de otoño (finales junio a octubre) fundamentalmente, la simple observación o inspección visual de la representación de los datos registrados nos ha permitido detectar además un ciclo de corto periodo (24 horas) en la señal de la con- centración de CO en el aire. Existen pues oscilaciones de escala dia- 2 Figura 5.21 ria, con rangos que en la Sala de los Muros están en torno a las 150- Evolución de la concentra- 200 ppm y en la Sala de Polícromos generalmente en torno a las 100 ción de CO2 en el aire en ppm o inferiores (Figura 5.22). Estos ciclos diarios se llegan a obser- la Sala de Polícromos y Sala de los Muros var aunque menos definidos en algunos momentos puntuales durante a lo largo del periodo julio el invierno-primavera. 2004 – noviembre 2005.

Figura 5.22 Detalle de las oscilaciones de corto periodo en la concentración de CO2 en el aire a escala diaria en julio de 2005.

• Concentración de Radón (222Rn) Los numerosos fallos de suminstro eléctrico a lo largo del periodo 2004-2005 afectaron al registro de la concentración de gas Radón en aire, dada la alta sensibilidad de estos sensores. Así, los datos obtenidos no abarcan un ciclo anual completo. No obstante permiten obser-

var una pauta evolutiva similar a la de la concentración de CO2 en el aire de la cavidad (Figura 5.23).

125 capítulo 5

Figura 5.23 Así, los valores mínimos, generalmente inferiores a 1000 Bq·m-3, se Registro de la concentra- registraron en la época estival, entre junio y septiembre-octubre. A lo ción de gas Radón en el aire de la Sala de los largo del periodo entre diciembre y mayo la concentración de radón en Polícromos durante el aire se mantiene en valores elevados, desde los máximos alcanzados periodo de monitorización en diciembre (por encima de 7000 Bq·m-3) a valores más moderados 2004-2005. (inferiores a 4000 Bq·m-3) entre los meses de marzo a mayo. Además de la similitud en el patrón de variación de largo periodo (carácter anual-estacional) en la concentración de radón con res-

pecto a la de CO2 en el aire de la cavidad, se observa gran parecido en los patrones de oscilación de medio y corto periodo. A escala semanal-mensual se presentan oscilaciones en la concentración de Radón, más pronunciadas en el periodo en que las concentraciones son más elevadas (diciembre a mayo) y más leves en los meses en los que la cueva presenta los valores de concentración de Radón en aire más bajos (junio a septiembre-octubre). Dado que la concen- tración de radón en aire en un ambiente confinado es un indicador del grado de ventilación gaseosa, estos episodios indicarían procesos en los que la cavidad presenta intercambio gaseoso con el exterior. Durante esta última época se observan además oscilaciones de corto periodo, a escala diaria, como las detectadas en la concentra-

ción de CO2 del aire. Del mismo modo, estos ciclos diarios se llegan a observar aunque menos definidos en algunos momentos puntuales durante el invierno-primavera.

126 Análisis microambiental

Comparación de resultados microclimáticos para los dos periodos monitorizados

La comparativa de los datos registrados en 2004-2005 (en condiciones próximas a las naturales) respecto a los datos correspondientes al periodo de monitorización 1997-1998 (bajo la influencia del régimen de visitas previo), ha mostrado diferencias significativas en determinados pará- metros microclimáticos del interior de la cavidad, especialmente en la temperatura del aire y en la concentración de CO2 y de gas Radón en aire.

> Campo de las temperaturas

Los datos registrados a lo largo del periodo de monitorización 2004-2005 indican una clara disminución de la temperatura media interior respecto al mismo periodo del ciclo previo. Durante el ciclo anual agosto 1997 - julio 1998, bajo la influencia de la entrada de visitantes, la temperatura media anual de Polícromos fue de 14,09ºC, en contraste con los 13,50ºC registrados para el mismo ciclo 2004 – 2005 (más de medio grado de diferencia). Esta variación se refleja en un descenso de la temperatura Figura 5.24 máxima de 0,51ºC y es aún más marcado en la diferencia de las mínimas Datos de la Temperatura del aire en la Sala de con una bajada de 0,73ºC, si bien, como puede verse en la Figura 5.24, Polícromos para los dos las pautas evolutivas se mantienen claramente paralelas. periodos de registro.

Por otra parte, durante el ciclo 1997-1998 se registraron oscilaciones tér- micas de corto periodo (escala diaria) de elevada magnitud en muchos casos, que corresponden a incrementos térmicos producidos por la entrada de visitantes al interior de la cavidad. Estos impactos térmicos serán cuantificados y analizados detenidamente en el siguiente capítulo. Durante el ciclo 2004-2005, en ausencia de visitas, las oscilaciones de

127 capítulo 5

corto periodo (escala diaria), que sí son observadas durante el verano en

otros parámetros (Radón y CO2), son inapreciables en el caso de la temperatura (al menos con la resolución 0,01ºC de los sensores empleados).

En el exterior, el ciclo 1997-1998 se caracterizó climáticamente por ser especialmente cálido (15,28ºC de media anual) y extremadamente seco, mientras que 1996, año inmediatamente precedente al periodo de registro, fue sin embargo un año más fresco (13,7ºC de media anual) y lluvioso. En cambio, el año 2003, previo a la monitorización, fue un periodo muy cálido (15,1ºC) y moderadamente seco, frente a 2004 y 2005 más templados que el inmediatamente precedente (aunque con precipitaciones similares). Así pues, mientras el ciclo registrado en 1997-1998 venía precedido por unas condiciones climáticas algo frías y lluviosas, el ciclo monitorizado en 2004-2005 fue precedido de un periodo más cálido.

Dado el desfase temporal térmico de alrededor de 6 meses indicado para la Sala de Polícromos, las condiciones climáticas frescas del año 1996 serían las determinantes de la temperatura interior de la cavidad durante el ciclo 1997-1998. Del mismo modo, el periodo cálido previo a la monitorización (2003) se tendría que reflejar en el interior de la cavidad en un ascenso térmico respecto al ciclo anual de 1997, ya que durante los años anteriores a dicho ciclo las temperaturas fueron considerablemente menores con valores medios anuales de 14,2ºC en 1995 y 13,7ºC en 1996.

La temperatura media exterior en los ciclos previos es significativamente mayor en el periodo 1997-1998, por lo tanto, el enfriamiento de la Sala de Polícromos parece estar reflejando el cese de la influencia antrópica en el microambiente interior. Un hecho evidente es la disminución de la osci- lación térmica de corto periodo (Figura 5.24) así como de la oscilación térmica anual, junto a un cambio en la forma de la curva evolutiva hacia un carácter sinusoidal más estable como corresponde a las zonas internas de los ambientes subterráneos no alterados.

La nueva situación térmica en 2004-2005 se manifiesta también en una menor diferencia entre la temperatura del aire y la temperatura de la roca, ≤0,02ºC (Figura 5.25), en respuesta a una mayor proximidad al equilibrio aire/roca derivada de la eliminación de un sobrecalentamiento del aire provocado artificialmente. Durante el ciclo 1997-1998 la temperatura del aire en la Sala de los Polícromos se mantuvo casi continua- mente por encima de la de la superficie de la roca entre 0,05 y 0,1 °C (Sánchez-Moral et al., 1999). El equilibrio entre la temperatura del aire y la roca es favorable para la conservación del soporte de las pinturas, ya que dificulta en cierta medida el desarrollo de fenómenos de condensa- ción sobre los techos y muros de la cueva.

128 Análisis microambiental

El enfriamiento del ambiente interno afecta también al resto de la cavi- Figura 5.25 dad. En la Figura 5.26 se muestra el registro comparado de la tempera- Datos de la temperatura del aire y temperatura de tura del aire en la zona del Cruce y la de la Sala de Polícromos. En el la roca en la Sala de periodo 1998-1999 la temperatura de la zona del Cruce mantenía valores Polícromos durante el por encima de la de Polícromos a lo largo de todo el ciclo anual (Figura periodo de monitorización 2004-2005. 5.6). En la Figura 5.26 se observa como durante el periodo 2004-2005 la temperatura de esa zona se sitúa en valores inferiores a la de Polícromos desde el mes de febrero hasta mayo coincidiendo con el comienzo de la etapa de ascenso térmico externo.

>CO2 del aire Figura 5.26 Registro comparado de la Ambos periodos de registro han mostrado una pauta evolutiva similar Temperatura del aire en la zona del Cruce y la Sala de aunque, sin embargo, la concentración de CO2 en aire de la cueva a lo Polícromos durante el largo del periodo 2004-2005 había sufrido un considerable descenso periodo julio 2004 - respecto al mismo periodo del ciclo 1997-1998 (Figura 5.27). Mientras noviembre 2005. en el ciclo 1997-1998 la concentración media anual en la Sala de Polícromos fue de 3073 ppm, el ciclo 2004-2005 para el mismo periodo presentaba un valor de 2065 ppm, aproximadamente 1000 ppm menor.

129 capítulo 5

Figura 5.27 Del mismo modo, se observa un descenso considerable del valor máxi- Datos de la concentración mo de cerca de 1000 ppm (6434 ppm en el ciclo 1997-1998 frente a de CO2 de la Sala de Polícromos para el 5268 ppm en el ciclo 2004-2005 para el mismo periodo) y un descen- mismo ciclo anual corres- so en los rangos de oscilación (4695 ppm frente a las 6058 ppm del pondiente a los dos perio- ciclo 1997-1998). Sin embargo, los valores mínimos alcanzados duran- dos monitorizados. te el verano, fueron más elevados en el ciclo 2004-2005 (572 ppm en 2005-2005 mientras en 1997-1998 fue de 376 ppm).

En 2004-2005, periodo en el que la cueva funciona según su dinámica ambiental natural o muy próxima a ella, a lo largo del invierno y principio de la primavera se observa una progresiva disminución de la concen-

tración de CO2 en el aire hasta alcanzar la desgasificación completa en el mes de junio, que se mantendrá a lo largo de todo el verano. En cambio, en el mismo ciclo del periodo de registro 1997-1998, no sólo no se observa dicha reducción en la concentración sino que se produce un progresivo incremento hasta alcanzar valores máximos en mayo-junio. La entrada de visitantes a la cavidad, según el régimen de visitas en vigor durante aquella época, estaba provocando por tanto variaciones muy significativas en la composición atmosférica de la cavidad. Más adelante se deter- minará cuales son los factores ambientales que controlan o favorecen que esto ocurra.

> 222Rn en aire

Respecto a la concentración de Radón en el aire, como se observa en la Figura 5.28, ambos periodos de registro han mostrado una pauta evolutiva similar, con valores bajos (inferiores a 1000 Bq·m-3) durante la época estival y proporciones elevadas (llegando en ocasiones a alcanzar y superar 7000 Bq·m-3) desde octubre hasta mayo-junio.

130 Análisis microambiental

Sin embargo, de forma semejante a como ocurre en la concentración de Figura 5.28 CO del aire en la Sala de Polícromos, en el registro de 2004-2005 se Datos de la concentración 2 de radón de la Sala observa que los valores mínimos son ligeramente superiores durante la de Polícromos para etapa estival a los de los registros anuales previos (1997-1999). Por otra el mismo ciclo anual correspondiente a cada parte, a partir de febrero de 2005 y hasta el mes de junio se produce un uno de los periodos descenso progresivo del contenido en radón del aire. Durante 1998 (y del monitorizados. mismo modo en 1999), en cambio, este descenso gradual no se produce e incluso hay un cierto incremento de la proporción de radón entre los meses de abril y junio. La concentración de radón en aire en un ambiente confinado es un indicador del grado de ventilación gaseosa. Su incremento durante esta época (febrero-mayo) en 1998 frente a su descenso progresivo durante 2005 nos indica que en condiciones naturales existe una mayor ventilación en forma gaseosa (circulación de aire) durante esa época que bajo la influencia de las visitas durante ese periodo. Como se tratará más adelante, la alteración de las condiciones ambientales de la cavidad provocadas por la entrada de visitantes, estaba induciendo procesos de estancamiento del aire de carácter local. En conclusión, se han detectado variaciones importantes, especialmente en épocas concretas, en la temperatura y el CO2 del aire en la cavidad como reflejo de la perturbación de carácter ambiental producida por la entrada y permanencia de visitantes en el interior de la cavidad, y una variabilidad en la proporción de radón en el aire debida a procesos de ventilación/estancamiento inducidos también por su entrada y presencia. El estudio parece confirmar que en ausencia de visitas la cavidad presenta unos menores rangos de oscilación de los parámetros microambientales principales (temperatura, CO2, Radón y humedad), especialmente durante el verano, y ello implica una mayor estabilidad del sistema subterráneo y su aproximación al estado de equilibrio natural.

131 capítulo 5

Dinámica natural y procesos de transferencia: factores microclimáticos determinantes

El estudio integrado de los datos microambientales, correspondientes a los periodos 1997-1999 y 2004-2005, permite establecer una serie de patrones de comportamiento generales para los diferentes parámetros microambientales del aire de la cavidad, así como identificar las diversas interrelaciones que se establecen entre ellos en cada momento. A partir de la identificación de los factores y mecanismos que controlan los procesos de intercambio cavidad-exterior y que condicionan la aireación o ventilación de la cueva, es posible definir un modelo aproximado para la dinámica microclimática de la Cueva de Altamira.

Campo de las temperaturas

A nivel general, la temperatura del aire en el interior de la Cueva de Altamira (Sala de Polícromos) presenta elevada estabilidad con bajos rangos de variación estacional. La temperatura externa se mantiene permanentemente por encima de la interna entre los meses de mayo y octubre- noviembre (Figura 5.29) lo que constituye un factor muy importante, determinante en muchos casos de los mecanismos y procesos que controlan la dinámica (equilibrio dinámico) microambiental, como se verá más adelante.

Figura 5.29 Registro de temperatura media del aire exterior (T ext) indicando la etapa en la que se mantiene de forma constante por encima de la temperatura del aire en el interior (T int, en Sala de Polícromos).

La influencia exterior se atenúa progresivamente desde la zona más externa hacia el interior (zona Cruce) presentando un rango de oscilación menor, especialmente en aquellas zonas donde el espesor de roca encajante es mayor (Sala de Polícromos) (ver Figura 5.6).

Así, en la zona de la entrada la temperatura media del aire (15,25ºC) se aproximó mucho a la exterior (15,28ºC), según los datos de 1997- 1998. En esta zona se observó un rango de variación anual elevado, de 5,6ºC, y se registraron los valores mínimos en febrero (13,12ºC) y los

132 Análisis microambiental

valores máximos en agosto (17,75ºC), de forma casi simultánea a los de la temperatura exterior. Así pues, la influencia externa fue clara, especialmente marcada durante el verano y el desfase temporal casi inexistente, ejerciendo solamente un cierto efecto atenuador fundamentalmente sobre las temperaturas más bajas del invierno y amorti- guando la tasa o ritmo de descenso de la temperatura interior frente a la exterior a final del verano.

En la zona del Cruce, con una media anual de 13,86ºC, un rango anual de 2,3ºC, y valor mínimo en abril (12,85ºC) (datos registrados para el periodo 2004-2005), el valor máximo (15,15ºC, registrado en septiembre) se alejaba en casi un grado de la temperatura registrada en la zona interna de la cavidad (Sala Polícromos), de modo que la influencia externa fue especialmente patente durante el verano.

En la Sala de Polícromos, la temperatura del aire ha presentado una osci- lación estacional siempre inferior a 2ºC (1,54ºC en el periodo 2004-2005 y 1,66ºC en el ciclo 1997-1998), con valores máximos registrados en noviembre-diciembre (14,35ºC para el 2004-2005 y 14,86ºC en el 1998- 1998) y mínimos en junio (12,81ºC en 2004-2005 y 13,20ºC durante 1998-1998). En esta zona, la forma de la curva que describe la evolución temporal de la temperatura del aire presenta un carácter típicamente sinusoidal como corresponde a las zonas internas de los ambientes sub- terráneos estables y no alterados.

La atenuación de la influencia externa se manifiesta además en el desfase temporal que se produce en las variaciones de la temperatura a lo largo del ciclo anual en la zona interna respecto a la zona externa. Concretamente en la zona de la Entrada (Cocina) este desfase temporal es casi inapreciable mientras que en la zona del Cruce está en torno a 3 meses. En la Sala de los Polícromos la pauta de evolución estacional supone un desfase temporal térmico respecto al exterior de 5-6 meses de intervalo, con los valores mínimos de temperatura en el mes de junio y valores máximos en noviembre-diciembre.

Ciertos autores consideran que la temperatura media del aire en el interior de ambientes kársticos vadosos (por encima del nivel freático) y relativamente próximos a la superficie puede ser aproximadamente estimada en base a la latitud y elevación sobre el nivel del mar donde la cueva se localiza (Moore y Sullivan, 1997). Desde un punto de vista teórico, Choppy (1986) estableció una relación muy simplificada que expresa la temperatura media del aire de la cueva en profundidad como una función de la latitud y la altitud: T = 54,3 - 0,9*latitud - 0,006*altitud, que en el caso de Altamira daría como resultado en torno a 14,6ºC de temperatura media (14,35ºC fue la media anual obtenida a partir de los datos registrados en el ciclo 2004-2005). Sin embargo, otros estudios en medios kársticos han reflejado que el valor medio de la temperatura del aire en el interior de una cavidad en ambiente vadoso somero está controlado directamente por el de la temperatura externa, y modificado (incrementado o reducido) por la distancia a la entrada, el espesor de roca supra-

133 capítulo 5

yacente, la presencia y condiciones térmicas de importantes flujos de agua, el gradiente geotérmico, variaciones de presión atmosférica, circu- lación del aire en la cavidad, etc. (Wigley y Brown, 1976; Badino, 1995; Massen et al., 1997; Perrier, 2001; Luetscher y Jeannin, 2004; Bourges et al., 2006; entre otros). La ausencia de anomalías geotérmicas regio- nales y la escasa profundidad a la que se encuentra la Cueva de Altamira hacen descartar directamente la influencia del gradiente geotérmico en la temperatura de la cavidad.

La contribución de cada fase presente en la cavidad (agua, aire y roca) a la capacidad calorífica o térmica del sistema y a la estabilidad de la tem- (*) Capacidad calorífica: peratura, depende en parte de las respectivas capacidades térmicas de ( ) cantidad de calor que cada fase o medio del sistema. El calor específico* de la roca (a 20ºC), es necesario ceder a un -1 -1 -1 -1 sistema para incrementar para la calcita es de 0,80 a 0,84 KJ kg ºC y de 0,92 KJ kg ºC para 1ºC su temperatura. la dolomita (CRC, 2003). La capacidad térmica del agua es del orden de 4200 J kg-1ºC-1 mientras que la del aire (a presión constante) está en torno a 1000 J kg-1ºC-1 (Badino, 1995). Así, la capacidad térmica del agua es alrededor de cuatro veces mayor por unidad de masa que la del aire. Para un determinado volumen de aire, la capacidad térmica por unidad de volumen (J/m3) es en torno a 3200 veces menor que la del agua según Bögli (1980), 4000 según Badino (1995). Como consecuencia, la temperatura de un sistema casi-cerrado que contenga mezcla de agua y aire tenderá a alcanzar la temperatura del agua. Así pues, la temperatura del agua puede llegar a ser un factor determinante en el control de la temperatura del aire en cavidades próximas al freático con presencia de acuíferos significativos, con cursos fluviales importantes, etc. Sin embargo, el peso de este factor disminuye significativemente en cavidades someras en las que, como es el caso de Altamira, la entrada de agua al sistema se produce solamente a través de la infiltración de aguas de lluvia con tasas moderadas (Cigna, 2004).

Como se ha indicado previamente, la roca presenta una capacidad calorífica muy elevada, lo que le confiere una gran capacidad filtrante de las variaciones termohigrométricas externas (son malas conducto- ras del calor), mostrando una oscilación térmica muy baja (Badino,

(*) 1995). La capacidad térmica del aire por unidad de volumen en torno Conducción: a 1800 veces menor que la de la caliza (Bögli, 1980). Así pues, en el La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de caso de cavidades como Altamira, alejada del nivel freático donde la energía térmica (energía ciné- tica) entre dos sistemas basa- presencia de agua se limita a la infiltración directa y a películas de do en el contacto directo agua de condensación localizadas, el desfase temporal térmico es de sus partículas, que tienden a igualar su temperatura o fundamentalmente debido a la capacidad filtrante de roca y suelo exte- estado de excitación térmica. rior (Cigna, 2004). De este modo, los rangos de temperatura del aire Es por tanto un mecanismo molecular de transferencia de en el interior de la cavidad así como los patrones de evolución tempo- calor que ocurre por la excita- ral observados, indican que el principal mecanismo de transferencia de ción de las moléculas, se presenta en todos los estados de calor (intercambio energético) a las zonas internas y profundas de la la materia pero predomina en cueva es la conducción (*) a través de la roca encajante. Esto es los sólidos. La conductividad térmica es una propiedad de especialmente patente en los sectores internos y/o confinados de la los materiales que valora la cavidad (por ej., la Sala de los Polícromos), y queda gráficamente capacidad de conducir calor a través de ellos.

134 Análisis microambiental

reflejado en la Figura 5.25 donde se comprueba el paralelismo y la semejanza de los valores de la temperatura de la roca con la del aire a lo largo del ciclo anual.

La humedad del aire

> Humedad del aire y procesos de transferencia de materia y energía

La humedad o contenido de vapor de agua en el aire de una cavidad es un parámetro fundamental. El vapor de agua en la atmósfera puede llegar a alcanzar proporciones muy elevadas (hasta un 3-4% de la composición del aire), y en cavidades kársticas se encuentra habitualmente en condiciones muy próximas a la saturación. Las características físico-químicas y el comportamiento de un aire húmedo pueden llegar a diferir mucho respecto de un aire seco. En el estudio microclimático en cavidades kársticas, este parámetro resulta esencial por dos aspectos principales:

(1) El contenido en vapor de H2O en el aire influye en la densidad de la masa de aire. El peso molecular del vapor de H2O (18,8 g/mol) es muy inferior al peso molecular medio del aire seco (28,9 g/mol), de forma

que un aire húmedo con mayor contenido en la molécula ligera H2O es más ligero que un aire seco, a la misma presión y temperatura. Es fundamental, por tanto, cuantificar el contenido en humedad relativa de un aire para poder estimar de manera precisa la densidad del aire húmedo de la cueva ya que, como veremos más adelante, gradientes de densidad pueden determinar los movimientos de masas de aire e intercambio gaseoso entre el interior de la cavidad y el exterior. Frente al efecto producido por la temperatura y la presión, la humedad ten- dría una influencia pequeña sobre la densidad. Sin embargo, en general en ambientes kársticos someros como el estudiado las variaciones de temperatura y presión no son muy grandes y, en cambio, las proporciones de agua vapor en el aire son muy elevadas. (2) La humedad es además un parámetro a considerar en la estimación de los balances de energía en el interior de la cavidad, especialmente los procesos que se establecen entre la fase líquida del agua y la fase vapor del aire, los procesos de cambio de fase o de estado, que impli- can transferencias de materia y energía en la interfase agua-aire. En condiciones naturales existe un equilibrio entre la evaporación y la condensación de vapor de agua, en un ambiente húmedo y cerrado como es una cavidad. Este equilibrio está regido por la presión de

vapor (Pv agua y Pv aire), que depende de la temperatura. Cuando la presión de vapor supera el punto en el que la tasa de condensación es igual a la de evaporación se dice que el aire está saturado con respecto a una superficie plana de agua pura a temperatura T, y la pre-

135 capítulo 5

sión que ejerce el vapor de agua en el aire se denomina presión de

vapor de saturación, Pvs. La tasa a la que las moléculas de agua se evaporan aumenta con la temperatura. Un incremento de la temperatura, provoca un aumento de la presión

de vapor en el agua (Pv agua), mientras en el aire aumenta la presión de vapor de saturación (Pvs aire), por lo que es mayor la cantidad máxi- ma de vapor de agua que admite ese aire. Esto favorece los procesos de evaporación. En cuanto al balance energético, el proceso de eva- poración tiene un carácter endotérmico: el suministro de calor en este caso produce un cambio de fase, ya que el incremento en la energía interna se asocia con un cambio en las configuraciones moleculares en presencia de fuerzas intermoleculares (más que un incremento en la energía cinética de las moléculas y por lo tanto la temperatura del sistema, líquido). Así, el calor que hay que suministrar a una unidad de masa de agua para convertirla de fase líquida a fase vapor (calor latente de vaporización o evaporación, Lv), por ejemplo, a 1 atmósfe- ra y 100ºC, es 2,25·106 J kg-1. Al contrario, un descenso de temperatura provoca la saturación en vapor de agua de la masa de aire, y la tendencia a reequilibrar el sistema favorece la condensación del vapor de agua en el aire que así vuelve a la fase líquida. El calor latente de condensación tiene el mismo valor que el calor latente de vaporización, pero el calor es emitido en el cambio de fase de vapor a líquido. Para determinar y evaluar estos balances de materia y energía es preciso, por tanto, conocer los valores de la presión de vapor existente tanto en el aire como en el agua.

> Cálculo de la presión de vapor en el aire

El contenido en vapor de agua en el aire tanto de la cavidad como del exterior ha sido medido mediante elementos sensores que determinan la humedad relativa. No se ha registrado por tanto el contenido real de agua en forma vapor en el aire, si no una estimación de la cantidad de vapor de agua presente en la masa de aire relativa a la máxima cantidad de vapor de agua que podría contener ese aire a la misma temperatura (expresada en %).

La cantidad de vapor de agua en cierto volumen de aire puede definirse como la relación de la masa de vapor de agua mv frente a la masa de aire seco ma; esto es lo que se llama relación de mezcla de vapor de agua w=mv/ma. La relación de mezcla se expresa habitualmente en gramos de vapor de agua por kilogramo de aire seco. La masa de vapor de agua mv en una unidad de masa de aire (aire seco más vapor de agua) es denominada humedad específica, q que es qo mv/(mv+ma)=w/(1+w). Asimismo, la relación de mezcla de saturación (ws) es la proporción en la que se encuentran mezclados en una muestra de aire el vapor de agua y el aire seco tal que dicha muestra de aire se encuentre saturada respecto a una superficie plana de agua pura a

136 Análisis microambiental

la misma temperatura y presión: ws=mvs/ma, que también se puede expresar como ws=0,622·pvs/(p-pvs).

La presión parcial ejercida por un constituyente de una mezcla de gases es proporcional al nºmoles del constituyente en la mezcla, por lo tanto, la presión debida al vapor de agua en aire será dada por Pv= (nv/(na+nv))p=[(mv/Mw)/((ma/Ma)+(mv/Mw))]·p, que a partir de la fór- mula de la humedad específica podemos sintetizar en pv =(w/(w+ε))·p La humedad relativa (HR) es la relación (expresada en porcentaje) entre la relación de mezcla real (w) con respecto a la relación de mezcla de saturación (ws) de una muestra de aire a determinada temperatura y presión HR=w/ws·100=(pv/p-pv)/(pvs/p-pvs)·100 ≈ pv/pvs·100 (ya que para los rangos de temperatura que existen en la atmósfera terrestre p»pvs y pv).

Así pues, para el cálculo de la presión parcial de vapor de agua en el aire a partir del dato de humedad relativa registrado aplicaremos que Pv = (HR/100)·Pvs, siendo Pv la presión de vapor efectiva del agua en aire húmedo y Pvs la presión de vapor de saturación.

La presión de vapor de saturación, Pvs, o presión de vapor máxima se ha estimado experimentalmente, estableciendo diversas ecuaciones empíricas para los diferentes rangos de temperatura y en función de las fases interactuantes (vapor/líquido o vapor/hielo). Entre ellas, la más empleada habitualmente por su grado de simplificación es la de Magnus-Teten (Murray, 1967): Pvs=10^(7,5·(T)/(T+237,5)+0,7858) en kPa, en función de la temperatura absoluta T, en K. Posteriormente es revisada y modificada por otros autores como Bolton (1980), Buck (1981, 2001), Sonntag (1982, 1994), cuya formulación basada en la fórmula de Magnus es la que vamos a emplear:

Pvs= a·exp(bT/(c+T)) donde a, b y c son factores obtenidos empíri- camente y dependen de los rangos de temperatura. Para el caso de las condiciones ambientales en que nos encontramos hemos tomado como factores más apropiados los de Buck (2001). Así:

Pvs (hPa o mbar) = 6,1121 · exp (17,368 T / (238,88+T))

Siendo T la temperatura enºC y Pvs la presión de vapor de saturación en hPa o mbar.

Finalmente, otra forma de expresar la cantidad de agua en forma de vapor en el aire es la humedad absoluta, que es la masa de agua en forma vapor contenida en 1 metro cúbico de aire húmedo: Habs (g/m3) = Pv/(273,15+T), siendo T la temperatura del aire enºC y Pv la presión parcial de vapor en mbar.

137 capítulo 5

> Humedad del aire en Altamira

La humedad relativa del aire en el interior de la cueva se mantiene muy próxima a la saturación a lo largo de todo el año (para los dos ciclos registrados), fluctuando entre el 98 y el 100%. Esta es una caracterís- tica típica de los ambientes subterráneos con bajas tasas de intercambio con el exterior y escasa oscilación térmica, que favorece que se mantenga un continuo grado de humedad sobre las paredes y techos de la cavidad.

La humedad relativa en la atmósfera exterior es generalmente también muy elevada, con valores medios anuales por encima del 80%, y mante-

Figura 5.30 niéndose muy próxima a la saturación a lo largo de todo el año. Relación entre los valores Los resultados de los cálculos de la presión de vapor en el aire, tanto en de presión de vapor en el aire del interior de la cavi- el interior de la cavidad como en el exterior, para el ciclo anual 1997-1998 dad (Sala de Polícromos) y se representan en la Figura 5.30. Es un parámetro totalmente depen- los valores de la presión de vapor y la presión de diente de la temperatura, como se aprecia en la figura. Sin embargo, la vapor de saturación en el relación de temperaturas del aire interior y exterior frente a la relación de exterior, frente a la rela- presiones de vapor en el interior y en el exterior de la cavidad no son ción de temperaturas del aire, durante el ciclo anual totalmente coincidentes. En general, durante el invierno la presión de 1997-1998. vapor en el interior de la cavidad mantiene valores superiores a los del

138 Análisis microambiental

exterior y entre mayo y octubre la presión de vapor en el exterior tiende a mantenerse por encima, del mismo modo que ocurre para la relación de temperaturas. Sin embargo, esos episodios en los que los valores de presión de vapor en el exterior superan a los del interior son de menor duración y, en general, comienzan con algo de retardo respecto a la rela- ción de las temperaturas.

A lo largo de todo el ciclo anual, en el interior de la cavidad la presión de vapor en el aire se mantiene en valores altos, muy próxima a la presión de vapor de saturación teórica. En el exterior, en cambio, la presión de vapor se mantiene generalmente por debajo de la presión de vapor de saturación teórica, como se observa en la Figura 5.30. Expresado en forma de humedad absoluta (g/m3) el patrón de variación lógicamente es el mismo que el de la presión de vapor. Los valores de humedad absoluta en el interior de la cavidad (Sala de Polícromos) calculados para el ciclo 2004-2005 y el 1997-1998 son similares aunque ligeramente inferiores y con un rango de oscilación menor en 2004-2005 (11,71 g/m3 de media anual, con 11,13 g/m3 de mínima en junio y máxima de 12,16 g/m3 en diciembre para 2004-2005; frente a 12,00ºC de media anual en 1997- 1998, 11,45 g/m3 de mínima también en junio y máxima de 12,68 g/m3 del mismo modo en diciembre). En el exterior para ambos ciclos los valores de humedad absoluta están en torno a los 10 g/m3 de media anual, con valores máximos entre junio-septiembre (puntualmente por encima de los 20 g/m3) y mínimos durante el invierno (llegando a alcanzar en algún momento valores por debajo de 5 g/m3).

En la Figura 5.31 se observan ciclos diarios de oscilación en los valores de la presión de vapor del aire en el exterior, con valores máximos durante el día y mínimos durante la noche, momento en que la presión de vapor en el exterior alcanza el valor de presión de saturación. Éste es, por lo tanto, el periodo del día en el que se produce condensación en el exterior.

Figura 5.31 Detalle de la relación entre los valores de presión de vapor en el aire del interior de la cavidad y los valores de la presión de vapor y presión de vapor de saturación en el exterior a lo largo de una semana de 2005.

139 capítulo 5

> Procesos de condensación natural en la cavidad

Un aspecto importante en cuanto a la humedad en la cavidad, son los procesos de condensación natural en el aire. Segun se ha observado, se producen durante la época estival (junio a septiembre), cuando los valores de temperatura y presión de vapor del aire en el exterior se mantienen por encima de los del interior. Se trata de la formación de nubes de condensación que, en forma de micropartículas de agua (hidroaerosoles), se distribuyen desde la puerta de entrada hacia el interior de la cavidad. Este fenómeno empieza a producirse a mediados de junio, coincidiendo con el momento en que tiene lugar la inversión de la diferencia de temperatura entre la zona del Cruce y la Sala de Polícromos (Figura 5.26), es decir, cuando la temperatura en el Cruce pasa a estar por encima de la de Polícromos (en el Cruce comienza a incrementarse la temperatura del aire mientras en Polícromos aún está bajando).

Durante el verano la temperatura externa es mayor que la interna, y el contenido en agua del aire también es superior durante la mayor parte del tiempo. La entrada de aire caliente y húmedo del exterior por la puerta en el momento en que la zona interna presenta su temperatura míni- ma, provoca una brusca e intensa condensación que aumenta de magnitud durante todo el verano en proporción directa al aumento de la diferencia de temperaturas entre el Cruce y la zona interna. En la Sala de Polícromos, la menor temperatura del aire y su situación perpendicular al pasillo principal y topográficamente por debajo de su corredor de acceso, frena el fenómeno de mezcla de aire y dificulta el paso del aire cargado en hidroaerosoles (Figura 5.32). Así el efecto de este proceso se ve limitado diluyéndose paulatinamente por el pasillo de acceso. Hacia el interior de la cavidad ocurre algo similar, el efecto disminuye progresivamente en la Sala de los Muros y se diluye sin penetrar en zonas más internas (y profundas) de la cavidad.

Figura 5.32 Vista lateral de la cavidad en la zona de la Entrada y el Cruce y situación topo- gráfica respecto a la Sala de Polícromos (reconstruc- ción 3D, vista en perspectiva desde el Suroeste sin exageración vertical). Modeliza la masa de aire de aire con hidroaerosoles en suspensión. La Sala de Polícromos está situada topográficamente por debajo.

140 Análisis microambiental

Densidad del aire

La diferencia de densidad entre el aire del interior de la cavidad y el aire exterior ha sido identificada como factor principal gobernante de la puesta en movimiento del aire (circulación convectiva) y de la dirección del flujo del aire en numerosos estudios en medios kársticos (Andrieux, 1970; Badino, 1995; Massen et al., 1998; Cigna, 2004; Russell y MacLean, 2008; entre otros). Es, por tanto, un parámetro fundamental para el estudio de la dinámica ambiental en una cavidad ya que puede resultar uno de los factores condicionantes del comportamiento de la atmósfera interna y determinante del grado de conexión en fase gaseosa entre el ambiente subterráneo y el exterior.

La densidad del aire se considera un parámetro secundario ya que no se mide ni se registra directamente, mediante sensores y sistemas de adqui- sición apropiados, sino que se estima a partir de cálculos y relaciones en base a determinados parámetros que sí son directamente medidos y registrados. La densidad del aire se ve fundamentalmente determinada por factores físicos como la temperatura y la presión, pero también por características composicionales, en medios kársticos especialmente por el contenido en vapor de agua y la concentración de CO2, dadas las altas proporciones que alcanzan en la atmósfera interna de estos ambientes.

> Cálculo de la densidad del aire

A efectos prácticos, el comportamiento físico del aire puede aproximarse al de una mezcla de gases perfectos. Así, calculamos la densidad del aire 3 (ρa en Kg/m ) en función de la relación de estado de la Ley de los Gases Perfectos (piV=niRT=(ρiV/Mi)RT) según la expresión:

ρa = Ma·p / R·T donde Ma es el peso molecular del aire seco en función de los pesos moleculares (mi) y respectivas fracciones molares de cada uno de sus compo- k k nentes (Xi); Ma= Σi=1 MiXi/ Σi=1 Xi = 28,97 gr/mol (para aire seco con composición media N2: 78,1%; O2: 20,9%; Ar: 0,9%; CO2: 0,035%; resto: 0,07%); P es la presión atmosférica; T la temperatura; R es la constante universal de los gases perfectos para un mol de gas: 0,08206 L·atm·mol-1·K-1 o bien 8,3145 J·K-1·mol-1.

La constante de los gases para un gramo de aire seco será R/Ma y para -1 1kg de aire seco Ra= 1000·R/Ma = 1000·(8,3145/28,97) = 287,0 J K -1 kg , siendo Ra la constante específica del aire seco. En base a ésto la densidad del aire seco puede quedar también expresada como:

ρa=p/RaT

141 capítulo 5

- Densidad del aire húmedo:

La ecuación de los gases ideales puede ser aplicada por separado a los componentes gaseosos individuales del aire. Así, asumiendo para

el vapor de agua un comportamiento de gas ideal tenemos: pvVv = RvT, donde pv y Vv son respectivamente la presión y volumen espe- cífico del vapor de agua y Rv es la constante del gas para 1kg de vapor de agua. Como el peso molecular del agua Mv =18,016 gr/mol y la constante para 1mol de agua vapor es R, tenemos que -1 -1 Rv=1000·R/Mv = 461,51 J K kg . Siendo el aire una mezcla de gases, obedece a la Ley de Presiones Parciales de Dalton, que dice que la presión total ejercida por una mezcla de gases que no interactúa químicamente es igual a la suma

de las presiones parciales de los gases, p = Σpi. La presión total de una mezcla de aire seco y vapor de agua sería por tanto la suma de

sus respectivas presiones parciales, ptotal = pa+pv. La presión parcial de un gas es la presión que éste ejercería a la misma temperatura que la mezcla si él sólo ocupase todo el volumen

que ocupa la mezcla. Así, la presión parcial del aire seco p’a = 1/Va(RaT) = ρaRaT, donde Va es el volumen específico de aire seco y ρa el la densidad del aire seco, y Ra la constante del gas para 1 kg de aire seco deducida antes. Siendo la presión parcial del vapor de agua

pv = 1/Vv(RvT)= ρvRvT. Así pues, considerando un volumen V de aire húmedo a temperatu-

ra T y presión total p, que contiene masa ma de aire seco y mv de vapor de agua, la densidad del aire húmedo vendría dada por: ρ = (ma+mv)/V = ρ’a+ρ’v = ((naMa)+(nvMv))/V donde ρ’a es la densidad que la misma masa de aire seco tendría si ella sola ocupase todo

el volumen, V, y ρ’v es la densidad que la misma masa de vapor de agua tendría si ella sola ocupase todo el volumen V. Podemos lla- marles densidades parciales. Aplicando la ecuación de los gases ide-

ales tenemos pv= ρ’v RvT y p’a= ρ’a RaT donde pv y p’a son las presiones parciales ejercidas por el vapor de agua y el aire seco res-

pectivamente. De la Ley de Dalton tenemos que p=p’a+pv y combi- nando estas cuatro últimas ecuaciones tenemos que:

ρaire_húmedo = ((p-pv)/RaT)+(pv/RvT)

Donde Rv=R/Mv y Ra=R/Ma y la relación Ra/Rv=Mv/Ma equivale al factor ε=0,62201, que es la relación entre el peso molecular del agua vapor y el peso molecular del aire seco (para un aire con fracción

molar de CO2 de 0,00035 considerando ésta la media atmosférica (CRC, 2003)). De modo que se puede expresar como:

ρaire_húmedo = (p-pv+εpv)/RaT O bien:

ρaire_húmedo = (p/RaT)·[1-((1- ε)·pv/p)]

142 Análisis microambiental

Y finalmente:

ρaire_húmedo = (pMa/RT)·[1-((1- ε)·pv/p)] Dado que el dato registrado respecto al contenido en vapor del agua en el aire es la humedad relativa y no la presión de vapor, y como HR

= 100·pv/pvs, para el cálculo de la presión de vapor tenemos que pv = (HR/100)·pvs, siendo pv la presión de vapor efectiva del agua en aire húmedo y pvs la presión de vapor de saturación. Así la fórmula de la densidad de aire húmedo queda:

ρaire_húmedo = (pMa/RT)·[1-((1- ε)·(HR·pvs/100p))] - Densidad del aire húmedo teniendo en cuenta además el contenido

en CO2: En los estudios en ambientes kársticos son diversos los autores que han deducido expresiones para el cálculo de la densidad del aire húmedo basadas en la ecuación de estado de una mezcla de aire y vapor de agua (Cigna y Forti, 1986; Choppy, 1990; Badino, 1995; Massen et al., 1997; entre otros). Sin embargo, las altas concentra-

ciones de CO2 alcanzadas habitualmente en estos ambientes (en muchas ocasiones sobrepasando valores que suponen incluso el 1%, 10000 ppm) y su variabilidad a lo largo del año, hacen necesario introducir además como variable este parámetro si se quiere obtener un resultado más preciso acerca de los gradientes de densidad que se establecen entre la atmósfera de una cavidad y el exterior. Al contrario que en el caso de la humedad, un aumento importante en la pro-

porción CO2, cuyo peso molecular es 44,01 g/mol, provocaría un incremento de la densidad del aire, a iguales condiciones de presión y temperatura.

La variación y el enriquecimiento en CO2 en la atmósfera interna de una cavidad se considera, según autores, producido a través de sus-

titución o reemplazamiento mol a mol entre CO2 y O2 (Bourges et al., 2001). Este es el caso del efecto producido por la respiración humana, así como por diversos procesos metabólicos de microorganismos y plantas. Otros autores han considerado y estimado una sustitución equipartida de todos los constituyentes del aire en los incrementos de

CO2 atmosférico (Halbert, 1982; entre otros.)

(1) Sustitución del O2 por CO2, mol a mol:

k El peso molecular del aire se calcula usando la relación Ma=Σi=1 MiXi/ k Σi=1 Xi, donde Mi es el peso molecular de cada uno de los constituyentes gaseosos individuales y Xi la correspondiente fracción molar de cada uno de ellos. La fracción molar de CO2 en cavidades puede ser elevada en ocasiones, y en cualquier caso muy variable. Una de las

opciones para marcar la variabilidad de la abundancia de CO2 es seleccionar un nivel de referencia, Ma035, y realizar un ajuste al peso molecular del aire seco, Ma, para identificar las desviaciones de ese nivel de referencia (Jones, 1977). El valor para la abundancia media de dió- xido de carbono en la atmósfera se va a considerar como valor de

143 capítulo 5

fondo o referencia. Si consideramos que la sustitución entre CO2 y O2 se produce mol a mol, podemos asumir la constancia de la suma de

la abundancia del O2 y CO2, lo que simplifica el ajuste de Ma. La constancia de la suma se expresa por la ecuación:

XCO2 + XO2 = cte = 0,20979; XO2 = 0,20979 - XCO2

Por tanto, la contribución de O2 y CO2 al peso molecular aparente del aire seco Ma es:

MO2 XO2 + MCO2 XCO2 = 31,9988 XO2 + 44,0098 XO2 = 31,9988 (0,20979 - XCO2) + 44,0098 XO2

MO2 XO2 + MCO2 XCO2 = 6,7130 + 12,011 XCO2 Así pues, la variación en Ma debida a la variación en la abundancia en

CO2 es igual a 12,011 —peso atómico del carbono— multiplicado por la variación en la abundancia de CO2:

ΔMa = Δ[MO2 XO2 + MCO2 XCO2] = 12,011 Δ(XCO2)

El ajuste de Ma a considerar para un incremento de la abundancia de CO2 desde el nivel de referencia, será:

ΔMa = 12,001 [XCO2 – (XCO2)0] Donde el subíndice 0 indica el nivel de referencia, que ya se ha indi-

cado vamos a considerar (XCO2)0=0,00035. El ajuste de Ma, por tanto, para ese nivel de referencia queda de la siguiente manera:

M’a = Ma035 + 12,011 [XCO2 – 0,00035]

La fracción molar de CO2 se puede expresar como:

-6 XCO2 (mol)=mCO2 (gr)/MCO2 (gr/mol)= ppmv CO2·10 De modo que:

-6 M’a = Ma035(gr/mol)+ 12,011 [(10 ·ppmvCO2 (mol)– 0,00035 (mol)]

Y el peso molecular aparente del Ma035 = 28,968 gr·mol-1 (CRC, 2003).

Por lo tanto,

-6 M’a = 28,968 + 12,011·[(ppmvCO2·10 /44,0098) – 0,00035] Así pues, finalmente para un aire húmedo del que se tenga en cuen-

ta la variabilidad en la proporción de CO2 (M’a) a la hora de calcular la densidad la expresión queda:

ρaire húmedo_con ΔCO2_v1 = (p·M’a/R·T)·[1-((1 - Mv/M’a) · HR·pvs/100p)] Siendo T la temperatura del aire enºC, HR la humedad relativa (%), p

la presión atmosférica en mbar o hPa, pvs la presión de vapor de satu- ración en mbar [Pvs = 6,1121 · exp (17,368 T / (238,88+T), según la relación de Magnus-Teten], la constante universal de los gases perfectos R=0,08206 L·atm/mol·K, el peso molecular del vapor de agua

Mv=18,016 g/mol, el cálculo se realiza según:

144 Análisis microambiental

ρ = (((p/1013,25)·M’a)/(0,08206·(T+273,15)))·(1-((1-(18,016/ M’a))·((HR·pvs)/(100·p)))) Y el ajuste de unidades quedaría: ρ = [(atm·(g/mol))/((L·atm/mol·K)·(K))]·[((g/mol)/(g/mol))·(hPa/hPa)] = g/L= kg/m3 (2) Sustitución proporcional o equipartida de todos los constituyentes gaseosos del aire (a partir de las presiones parciales):

De nuevo basándonos en la ley de Dalton según la cual P = ΣPi, podemos decir que la presión total de una mezcla de aire seco y vapor de agua es P = P’a-CO2 + PCO2 + Pv, donde P’a-CO2 es la presión parcial ejercida por un aire seco descontando el CO2, PCO2 sería la presión parcial ejercida por el CO2 presente en la mezcla y Pv la presión parcial del vapor de agua. Asimismo, la densidad de ese aire podemos expresarla como suma de las densidades parciales, para una temperatura T y un volumen V, de cada uno de los gases: ρ = ρ ’a-CO2 + ρ’CO2 + ρ’v, siendo ρ ’a-CO2 la densidad que tendría la masa de aire seco descontando el CO2 si ella sola ocupase todo el volumen, V, ρ’CO2 la densidad que la misma masa de CO2 gas tendría si ocupase todo el volumen V y ρ’v es la densidad que la misma masa de vapor de agua ten- dría si ella sola ocupase todo el volumen V.

A partir, de nuevo, de la Ley de los gases ideales podemos expresar la densidad de ese aire húmedo con contenido variable en CO2 como:

ρaire_húm. con ΔCO2_v2=[((P-Pv-PCO2)/Ra-CO2T)]+[pv/RvT]+[pCO2/RCO2T] dado que Ra-CO2 = R/Ma-CO2, RCO2 = R/MCO2, Rv = R/Mv

ρaire_húmedo con ΔCO2_v2 = [(Ma-CO2·(p-pv-pCO2)/RT)]+[Mv·pv/RT]+[MCO2·pCO2/RT] donde

Ma-CO2 = Ma-(XCO2)0MCO2 = 28,968 – (0,00035·44,0098)=28,9530 g/mol pv = pvs·HR/100

Pvsat (mbar) = 6,1121·EXP((17,368·T)/(238,88+T)); Pvsat (atm) = Pvsat(mbar)/1013,25

-6 pCO2 = XCO2 (p-pv) = 10 ·ppmCO2 (mol) (p-pv) R = 0.08206 L·atm/mol·K

Mv =18.016 g/mol

MCO2=44.0098 g/mol

Finalmente tenemos:

-1 -6 ρ (g·L , kg·m-3) = (28,953·P(atm)·(1-(CO2(ppm)·10 )))+ -6 (28,953·(HR/100)·Pvs(atm)·((CO2(ppm)·10 )-1)+(18,016·(HR/100)· -6 Pvs(atm))+(44,0098·(P(atm)·(CO2(ppm)·10 )))-(44,0098·(HR/100)· -6 Pvs(atm)·( CO2(ppm)·10 )))/(0,08206·(T(ºc)+273,15))

145 capítulo 5

Los cálculos realizados en base a estas dos expresiones, (1) sustitu-

ción mol a mol O2 por CO2 y (2) sustitución equipartida, no han mostrado diferencias significativas en los resultados para los rangos de

concentración de CO2 en aire que se alcanzan en Altamira. Por otra parte, los valores obtenidos bien a partir de la fórmula pro- puesta por Badino (1995) o bien aplicando fórmula simplificada de Massen et al., (1998), deducida de Choppy (1996), y la formulada para ambientes con elevada humedad y temperaturas moderadas (en torno a 10ºC), tampoco han mostrado diferencias importantes, en general en torno a ±0,002-0,003 kg·m-3, respecto a los resultados obtenidos a partir de la expresión aquí deducida.

> Densidad del aire en Altamira

La relación de densidades del aire interior frente al exterior nos muestra un patrón anual-estacional semejante al de la relación de temperaturas y de presión de vapor en aire.

En la Figura 5.33 se representa gráficamente la diferencia entre densidad del aire exterior y a la densidad del aire en la Sala de Polícromos (Densidad aire exterior-Densidad aire interior) a lo largo de un ciclo anual. Los valores negativos (<0) indican los periodos de tiempo durante los que la densidad del aire de la cueva es mayor que la densidad del aire en el exterior, situación que se mantiene de manera continua a lo largo del periodo estival. Los valores positivos (>0) marcan los periodos de tiempo en que el aire en la cueva es más ligero que el del exterior, hecho que se produce durante la época invernal, entre noviembre y mayo, con episodios puntuales en los que se invierte la situación.

Éste es uno de los factores que determina el régimen de circulación del aire en el interior de la cavidad, condicionando la existencia de un flujo unidireccional durante la época estival que, en combinación con otros factores que se tratarán a continuación, condiciona la dinámica ambiental de la cavidad y los episodios de apertura-cierre del sistema.

Figura 5.33 Diferencia entre los valores de densidad del aire del exterior de la cavidad y los del interior (Densidad aire exterior-Densidad aire interior) durante el ciclo anual de 1997-1998.

146 Análisis microambiental

• Gradiente de densidades en el interior de la cavidad: flujos termo-convectivos de carácter local Durante el periodo que va de febrero a mayo de 2005, el cambio en las pautas evolutivas de las temperaturas según el cual la temperatura del aire del Cruce se sitúa por debajo de la de Polícromos, se refleja en una inversión de los valores de la densidad del aire entre ambas zonas, pasando a ser menos denso el aire acumulado en Polícromos (Figura 5.34).

Figura 5.34 Época en la que densidad aire Polícromos < densidad aire Cruce, y se activan movimientos termo-convectivos de masas de aire entre la Sala de Polícromos y el Cruce, circulación de masas de aire de carácter local en el interior de la cavidad.

Esta inversión favorece la activación de movimientos convectivos de aire (flujos termo-convectivos) de carácter local en el interior de la cavidad, que posibilitan la comunicación de esa sala con otras zonas de la cueva (Figura 5.35). En consecuencia, se produce disminución de la

concentración de CO2 como se verá más adelante. Una vez la situación vuelve a invertirse (densidad aire Polícromos > densidad aire Cruce), durante el verano, Polícromos vuelve a funcionar como una sala relativamente aislada respecto a las zonas inmediatamente contiguas del interior de la cueva.

Figura 5.35 Sección longitudinal de la cavidad en la zona del Cruce-pasillo de acceso a Polícromos y la propia Sala de Polícromos: modelo de flujos termo-convectivos.

147 capítulo 5

Dióxido de carbono en el aire

> El CO2 - Gas en el interior de la cavidad A nivel general, los datos registrados en Altamira a escala anual han mos-

trado que la cavidad presenta elevadas concentraciones de CO2 gas duran- Figura 5.36 te la época climáticamente más fresca y lluviosa (noviembre-mayo). Al Pautas de evolución estacional de la concentración final de la primavera, el CO2 almacenado sale del sistema subterráneo y de CO en el interior 2 la atmósfera interna de la cavidad permanece con proporciones de CO2 de la cavidad (Sala bajas, con valores de concentración de CO en el aire próximos a los valo- de Polícromos) durante el 2 ciclo 1997-1998. res medios atmosféricos. Aproximadamente a finales de octubre la atmós- Se indican los procesos fera del interior de la cavidad vuelve a recuperar altas concentraciones de que se dan respecto al CO gas, que se mantienen, con amplias oscilaciones, a lo largo de todo almacenamiento y desgasi- 2 ficación de CO2 en el inte- el periodo invernal. Este proceso de desgasificación y recarga de CO2 tiene rior de la cavidad. un carácter periódico anual-estacional. (Figura 5.36).

• Variaciones estacionales en la concentración de CO2 en aire en la cavidad: procesos de desgasificación y recarga anual

El proceso cíclico anual de desgasificación o fuga del CO2 gas de la cavidad se produce en diversos episodios consecutivos desgasifica- ción-recarga de forma más o menos escalonada, con la cueva bajo condiciones ambientales naturales. Durante el periodo estudiado de 1997, ciclo bajo la influencia de la entrada de visitantes, la desgasifi- cación final en mayo se produce en un episodio rápido y brusco, con

una pérdida en torno a 4000 ppm de CO2 en el aire del interior de la Sala de Polícromos en poco más de una semana (Figura 5.37). El proceso de desgasificación durante el 2005, con la cueva bajo condicio-

nes próximas a las naturales, parte de una concentración de CO2 en

148 Análisis microambiental

el aire del interior de la cavidad (Sala de los Polícromos) más baja (máximos en torno a 3000 ppm) y tiene un carácter más gradual. Entre marzo y mayo se produce un descenso paulatino de la concen- tración de CO2 en el aire de la cavidad a través de sucesivos episodios de desgasificación de baja intensidad (<1000 ppm). Finalmente, a principios de junio se sucede un episodio de desgasificación final, en el que a lo largo de más de una semana la concentración de CO2 decrece poco más de 1000 ppm, alcanzándose así las menores concentraciones (próximas a las de la atmósfera exterior) que se mantienen a lo largo del verano.

Figura 5.37 Detalle del diferente patrón del proceso de desgasificación estacional para el periodo 1997 frente a 2005 (Sala de los Polícromos).

Este descenso más paulatino en 2005 es debido y/o está favorecido por la inversión de la relación de la densidad del aire entre la Sala de Polícromos y la zona del Cruce que se produce durante ese periodo, y que favorece la comunicación entre ambas zonas como acabamos de ver. Durante el periodo estudiado de 1997 a 1999, las interferencias inducidas por la entrada de visitantes y la reiterada apertura de la puerta sobre las condiciones microclimáticas en la cavidad, impedían que se produjese la inversión de la relación de la densidad del aire entre la Sala de Polícromos y la zona del Cruce durante esa época y, por tanto, imposibilitaba que el proceso de desgasificación en la Sala se produjese de un modo paulatino. Además, como se observa en la Figura 5.38, el efecto de la entrada de visitantes en la cavidad provoca que en la Sala de Polícromos la recuperación de la concentración de

CO2 se realice de modo más acelerado o intenso debido al aporte extra de CO2-gas por parte de las visitas. En cambio en la zona de la Entrada (Cocina), las constantes aperturas y cierres de la puerta provocan episodios o pulsos puntuales de ventilación que retardan la recuperación de alta concentración de CO2 en esa zona.

149 capítulo 5

Figura 5.38 Episodio de descenso de la concentración de CO2 en aire (episodio de ventila- ción) y posterior recupera- ción (recarga) en la zona de la Entrada y en la Sala de los Polícromos, durante el periodo 1997, bajo la influencia de las visitas. Episodio de ventilación equivalente durante el periodo de estudio de 2005, con la cueva bajo condiciones microambientales naturales.

La recarga estacional se produce de un modo rápido y brusco en todos los casos. Como se puede observar en la Figura 5.39, a modo de

ejemplo, en la recarga de CO2 en la Sala de Polícromos a principios del otoño de 1997 (finales de octubre) la concentración se incrementa alrededor de 4000 ppm en cuestión de una semana.

Figura 5.39 Detalle del proceso de recarga estacional producida a principios del otoño de 1997.

150 Análisis microambiental

• Variaciones diarias de la concentración de CO2 en aire de la cavidad: ciclos de corto periodo A lo largo del verano la atmósfera interna permanece con proporcio-

nes de CO2 bajas, con valores de concentración de CO2 en el aire pró- ximos a los valores medios atmosféricos. Sin embargo, se observan

variaciones-oscilaciones en la proporción de CO2 en ciclos de corto periodo (a escala diaria) en el interior de la cavidad, debidas a fenó- menos de desgasificación y recarga a escala diaria. Así, durante el verano, además de una mayor ventilación, la cueva muestra una mayor tasa de conexión con el suelo exterior que se hace evidente cuando se observa la pauta de evolución diaria de la concentración de

CO2 en aire y su relación con los ciclos día-noche (ésto se tratará detalladamente en el siguiente apartado). En la Figura 5.40 se han representado los valores de irradiancia (radiación solar recibida por la

superficie del suelo exterior) y la concentración de CO2 en aire en los tres puntos monitorizados (Polícromos, Sala Muros y Sala de la Hoya) durante el ciclo 2004-2005. Como puede verse, los valores de la con-

centración de CO2 en el aire de la cueva siguen una pauta según la cual alcanzan sus máximos valores al final del ciclo nocturno, durante el que la irradiancia es nula, la temperatura externa es baja y la vege-

tación externa realiza su ciclo de respiración (consumo de O2 y emi- sión de CO2). Durante el día la radición solar y la temperatura externa son elevadas y la vegetación consume CO2 durante el ciclo foto- sintético provocando un descenso en su concentración en el interior de la cueva, mostrando la estrecha relación que existe entre la cobertera edáfica externa y la atmósfera interior. Estos ciclos de oscilación diaria afectan al conjunto de la cavidad, con un efecto menos acusado en las zonas más profundas y con mayor cobertera rocosa.

Figura 5.40 Relación entre la irradiancia externa y la variación de la concentra- ción de CO2 en aire interior en las tres zonas monitorizadas durante tres ciclos diarios de agosto de 2005.

151 capítulo 5

• Distribución de las concentraciones de CO2 a lo largo de la cueva Para el periodo de registro en el que se ha monitorizado la concentra-

ción de CO2 en aire en diferentes puntos a lo largo de la cavidad (mayo-noviembre 2005), se ha observado un patrón de variación muy similar (Figura 5.41).

Figura 5.41 Entre mayo y junio, cuando se está produciéndo el episodio de des- Relación en la variación de gasificación final antes del verano, la concentración de CO es mayor la concentración de CO en 2 2 en la zona de Polícromos que en zonas más profundas y alejadas de tres de las zonas monitorizadas a lo largo del perio- la entrada a la cavidad (Hoya). En ambas zonas se observa una do estival de 2005. Se pauta de evolución similar, aunque en la Hoya siempre con cierto representa un suavizado de los datos diarios (media retraso, el proceso de desgasificación se da con más retardo en esta móvil zona. Desde mediados de junio en ambas zonas la concentración de 96 datos) para mejor CO2 y las pautas de evolución presentan rangos similares (aunque visualización. con un desfase de uno o dos días en los leves episodios de recarga). Esta situación se mantiene hasta mediados de julio en que la con-

centración de CO2 en Polícromos pasa a superar a la de la Hoya (>100-150 ppm), ya que en la Hoya continúa disminuyendo la pro-

porción de CO2 mientras en Polícromos se mantiene. La relación respecto a la concentración de CO2 en el aire es similar para el caso de Polícromos y la Cola de Caballo, si bien la inversión en los gradientes de concentración se produce un poco más tarde, durante la primera semana de agosto. A partir de ese momento la concentración en Polícromos es mayor al resto de puntos registrados (>250 ppm) hasta mediados de septiembre momento en el que las concentracio-

nes de CO2 en aire se igualan y oscilan en paralelo a lo largo de toda la cueva, comenzando progresivamente a incrementarse. El paralelismo entre la Hoya y la Cola de Caballo se había alcanzado alrededor de 2 semanas antes, a finales de agosto.

152 Análisis microambiental

Estas pautas de evolución en la proporción de CO2 en el aire en diferentes puntos de la cavidad sería congruente con la existencia de un flujo unidireccional durante esta época (desgasificación), impulsor de la salida del aire de la cavidad hacia el exterior. Como se ha visto durante el periodo estival existe un gradiente de densidad que hemos establecido como negativo entre el aire de la cavidad y el del exterior (densidad aire exterior < densidad aire interior). El aire denso y frío del interior, más pesado tendería a desplazarse hacia zonas profundas, lo que a su vez induciría la entrada de aire menos denso y más cálido a través de la puerta de entrada. El aire más denso y frío saldría hacia el exterior a través de fracturas, fisuras y zonas de contacto entre los estratos en las zonas más profundas de la cavidad que, sin embargo, no poseen gran cobertera rocosa, ya que estas zonas se ven afectadas por Figura 5.42 una profunda dolina (Figura 5.42). De este modo, la desgasifica- Perfil longitudinal a lo largo de la cueva: relación topo- ción se percibe antes en las zonas más próximas a la entrada y gráfica en las diferentes llega con cierto retardo a las zonas más profundas, que si bien zonas y con la gran dolina están expulsando aire cargado de CO del interior de la cavidad, en las zonas topográfica- 2 mente más profundas. también están recibiendo aire procedente de las zonas menos pro- Esquema de la dirección del flujo-unidireccional. fundas aún cargado de CO2.

222 > CO2 y Rn La evolución de la concentración de 222Rn en aire medida en la Sala de Polícromos muestra un significativo paralelismo con las curvas de con- centración en CO2 en el interior de la cueva. En la Figura 5.43 se muestra la pauta evolutiva completa de la concen- tración de gas Radón (222Rn) en el aire interior junto a la concentración de CO2 en el aire de la entrada a lo largo de dos ciclos anuales completos (febrero 1997 - febrero 1999). A escala bianual, la evolución es paralela a la observada para el CO2, con algunas diferencias puntuales en las oscilaciones de corto periodo. Durante el invierno - primavera (noviembre a abril) los valores medios mensuales se mantienen entre 4700 y 6100 Bq·m-3, indicando una tasa de intercambio de aire muy baja entre

153 capítulo 5

el interior (Cueva) y el exterior. Los mayores rangos de oscilación coin- Figura 5.43 ciden con las etapas de desgasificación (mayo - julio) que implica una Registro de la concentra- renovación del aire interior, y con las etapas de recarga (octubre - ción de gas Radón (222Rn) noviembre) que conllevan el aislamiento del sistema subterráneo res- en el aire de la Sala de Polícromos junto a la con- pecto al exterior. Estas etapas tienen lugar en los mismos periodos que centración de CO en 2 los detectados para el CO2. Durante los meses de verano (julio, agosto el aire de la entrada y septiembre) los valores medios son inferiores a 2000 Bq·m-3, con un a lo largo de dos ciclos anuales completos (febrero menor rango de oscilación mensual en el mes de agosto indicando una 1997 - febrero 1999). fase estable de alto intercambio de gases con el exterior.

Además del paralelismo en la pauta de variación carácter anual-estacio-

nal (largo periodo) de la concentración de radón con respecto a la de CO2 en el aire de la cavidad se observan, aunque no de manera general, similitudes en los patrones de oscilación de medio y corto periodo. A escala semanal-mensual, por ejemplo, se producen episodios de desgasifica-

ción, con oscilaciones paralelas en la concentración de Radón y CO2 (Figura 5.44).

Figura 5.44 Registro de la concentra- ción de gas Radón (222Rn) y CO2 en el aire de la Sala de Polícromos durante dos semanas de enero de 2005; líneas con suavizado de 12 horas (media móvil 48 puntos).

154 Análisis microambiental

Por otra parte, las variaciones observadas respecto al CO2 en los rangos de oscilación de corto periodo dentro de cada etapa principal (invierno y verano), son debidas al diferente mecanismo genético de cada gas que implica ciclos físico-químicos independientes. Esta independencia hace que el análisis de la concentración de ambos gases sea una herramienta de gran utilidad en el estudio y modelización del ambiente subterráneo.

Fernández et al., (1986) realizaron en 1983 un estudio del contenido en Radón del aire en el interior de la cavidad a lo largo de un ciclo anual. Como se observa en la Figura 5.45, las medias mensuales calculadas a partir de los valores monitorizados durante 1997 muestran una tendencia variable de la concentración de radón en el interior de la cavidad, similar a la obtenida por Fernández et al., (1986) en 1983 por medio de muestreos de aire semanales. Esta coincidencia refleja la gran estabilidad microambiental que presenta este medio (Sánchez-Moral et al., 1999). La principal diferencia se produce en las concentraciones medidas durante el mes de febrero que, mientras en el estudio que desarrollan en 1983 obtienen valores bajos (inferiores a 3000 Bq·m-3), en el estudio realizado en 1997 (y en 2005) los resultados obtenidos dan concentraciones más elevadas (alrededor de 6000 Bq·m-3 con el sistema de monitoriza- Figura 5.45 Concentración de radón en ción en continuo). Esta diferencia está probablemente relacionada con un la sala de Polícromos: problema en la metodología empleada en 1983, ya que al realizar un registro en continuo y muestreo puntual del aire en la cueva y extrapolarlo como un medida medias mensuales del periodo entre feb 1997 y representativa del valor mensual (muestreo periódico mensual pero en ene 1998 (Lario et al., días puntuales), éste puede coincidir con episodios o fases puntuales de 2005), y comparación con alta ventilación, como en el caso del final del invierno, y proporcionar la concentración de radón medida en 1983 por datos erróneos (subestimados o sobrevalorados). Fernández et al. (1986).

155 capítulo 5

> Relación del CO2 gas con otros parámetros ambientales

• CO2 y condiciones termo-higrométricas 222 La variación en la concentración de CO2 (y Rn paralelamente) en el aire del interior de la cavidad a lo largo del año presenta un fuerte patrón estacional. Es totalmente coincidente con la evolución estacional de la relación que se establece entre la temperatura del aire del interior respecto a la del exterior, especialmente en el ciclo 1997-1998 (Figura 5.46). Existe, por tanto, una estrecha vinculación entre la con-

centración de CO2 en la cavidad y la relación entre las temperaturas internas y externa de modo que durante la época estival, cuando la temperatura externa se mantiene permanentemente por encima de la interna (meses de mayo a octubre-noviembre), la cavidad permenece

con concentraciones de CO2 en aire próximas a las del exterior, la cueva se encuentra desgasificada y ventilada (en conexión gaseosa con el exterior).

Figura 5.46 Relación entre los valores de temperatura del aire en el interior de la cavidad (Sala de Polícromos) y los valores de temperatura en el exterior, frente a la con- centración de CO2 en la atmósfera interna de la cavidad durante el ciclo anual 1997-1998.

156 Análisis microambiental

Esta relación ha sido observada también en otras cavidades españo- las [por ejemplo, Cueva de Candamo (Hoyos et al., 1998a), Castañar de Ibor (Lario et al., 2006)]. Sin embargo, es un comportamiento totalmente inverso al de muchas otras cavidades estudiadas, donde el intercambio gaseoso se produce durante la época invernal, cuando la temperatura externa es inferior a la del aire en el interior [por ejemplo: Glowworm Cave (Nueva Zelanda) (De Freitas et al., 1982); Kartchner Caverns (Arizona) (Buecher, 1999); Cueva Obir (Austria) (Spötl et al., 2005); L’Aven D’Orgnac (Francia) (Bourges et al., 2001, 2006); y un largo etc.]. En estas cavidades el principal factor que determina la ventilación se atribuye a procesos termo-convectivos. La densidad del aire, como parámetro totalmente dependiente de la temperatura y determinante de los procesos de circulación del aire en la cavidad, tiene una estrecha relación causal con ese patrón de varia- ción estacional de la concentración de CO2 en la cavidad. Como se observa en la Figura 5.46 los episodios / periodos de aireación de la cavidad (con liberación de CO y 222Rn hacia el exterior) coinciden con Figura 5.47 2 Relación entre los valores episodios / periodos en los que la densidad del aire de la cavidad es de presión de vapor en el mayor que la densidad del aire en el exterior. aire del interior de la cavidad (Sala de Polícromos) y La presión de vapor es otro parámetro totalmente dependiente de la los valores de la presión de temperatura. Como se ha indicado, de forma paralela a la temperatu- vapor en el exterior, frente ra, la presión de vapor durante el invierno mantiene valores superiores a la concentración de CO2 en la atmósfera interna de en el interior de la cavidad a los del exterior y entre mayo y octubre la la cavidad durante el ciclo relación es inversa. Sin embargo, esos periodos en los que la relación anual 1997-1998.

157 capítulo 5

es inversa comienzan con cierto retardo respecto al mismo proceso en la relación de temperaturas. En la Figura 5.47 se observa la coinciden-

cia exacta entre el inicio de los procesos de desgasificación (CO2 y 222Rn) y el momento en que la presión de vapor en el exterior pasa a superar a la del aire en el interior, de modo que en los periodos en que existe comunicación o interconexión entre la atmósfera de la cavidad y el exterior, la presión de vapor en la atmósfera externa permanece por encima de la presión de vapor del aire en el interior de la cavidad o o [PvExt>PvInt Interconexión / PvExt

lisis de regresión, entre la concentración de CO2 en la atmósfera de la cavidad y la relación de temperaturas (Figura 5.48), resulta en una función polinomial de correlación negativa con un buen coeficiente de correlación (R2=0,67), superior al obtenido del mismo modo para la relación de las presiones de vapor (R2=0,57).

Figura 5.48 Correlación de la diferencia entre la presión de vapor del aire en el exterior y en el interior (Sala de Polícromos), frente al contenido en CO2 en el interior de la cavidad durante el ciclo anual 1997-1998 (a partir de datos medios diarios).

Durante el ciclo 2004-2005 la desgasificación estival de la cueva se produjo de un modo más gradual, respecto a 1997-1998 (Figura 5.49). En general, a lo largo de todo el ciclo anual, los episodios de ventilación en la cavidad coinciden con los periodos en los que la temperatura externa asciende y se aproxima a la temperatura en el interior de la cavidad. La conexión gaseosa final, que deja la cueva con

concentraciones de CO2 similares a las del exterior durante todo el periodo estival, parece concidir más exactamente con el momento en que la presión de vapor del aire en el exterior empieza a superar de manera permanente a la del interior. En la relación de temperaturas esta inversión se había producido con breve anterioridad.

158 Análisis microambiental

Figura 5.49 Relación entre la presión de vapor en el aire del interior de la cavidad (Sala de Polícromos) y la de la atmósfera externa, y la misma relación para la temperatura del aire, frente a la concentración de CO2 en la atmósfera interna de la cavidad durante el ciclo anual 2004-2005. Se ha aplicado un suavizado diario (media móvil 96 datos) para mejor visualización.

En este caso, el grado de corre- Figura 5.50 lación entre la concentración Correlación entre la diferencia de presión de vapor de CO2 en la atmósfera de la del aire en el exterior y en cavidad y la relación de la pre- el interior (Sala de sión de vapor ext-int es supe- Polícromos), frente al contenido en CO en el interior (R2=0,62) al obtenido para 2 rior de la cavidad durante la relación de temperaturas el ciclo anual 2004-2005 (R2=0,50) y de densidades (a partir de datos cada media hora). (R2=0,51) (Figura 5.50).

Como se ha indicado anteriormente, en época estival, cuando la cavidad permanece ventilada y en comunicación con la atmósfe- ra exterior, se han observado ciclos de oscilación diaria en la concentración de CO2 en el interior (Sala de Polícromos). En la Figura 5.51 se advierte la corres- pondencia entre los periodos diarios de recarga de CO2 en la atmós- fera interna de la cavidad y los episodios en que la presión de vapor en el exterior de la cavidad alcanza su valor de presión de saturación teórica. En esa situación, se alcanza el punto de rocío y por tanto se produce condensación en el exterior.

159 capítulo 5

Figura 5.51 Detalle de la relación entre los valores de presión de vapor en el aire del interior de la cavidad (Pv POL) (Sala de Polícromos) y los valores de la presión de vapor (Pv ext) y la presión de vapor de saturación (Pvs ext) en el exterior frente a los ciclos diarios de oscilación del CO2 (suavizado de la curva con media móvil para 1hora) a lo largo de una semana del ciclo anual de 2005.

• CO2 y presión atmosférica La presión atmosférica es considerada uno de los parámetros meteo- rológicos reguladores de la evolución de la composición de la atmós- fera subterránea (Lewis, 1991; Bourges et al., 2001, 2006; Perrier et al., 2001, 2004; Denis et al., 2005). En general, se ha comprobado en estos ambientes que altas presiones estacionarias dan lugar a valores

altos de CO2, por confinamiento, y descensos en la presión reducen los niveles de CO2, y favorecen la apertura del sistema. Por tanto, la concentración de CO2 en la atmósfera subterránea es generalmente correlacionada positivamente con la presión. En la Figura 5.52. se observa el lógico paralelismo de la curva de den-

sidad del aire en el interior de la cavidad (Dint) con la de la presión atmosférica (P), indicando que el incremento de la presión provoca un incremento en la densidad del aire. Dichos incrementos de presión durante la época estival y, en consecuencia, de densidad del aire van 222 acompañados de incrementos en la proporción de CO2 y Rn en la atmósfera interna de la cavidad, que indican una reducción de la tasa de ventilación.

160 Análisis microambiental

Por otra parte, como se observa, las oscilaciones diarias en la concen- Figura 5.52 tración de CO y 222Rn no son efecto de variaciones de presión, en Evolución de la presión 2 atmosférica (P) a lo largo contra de lo que se ha visto en otras cavidades (Wigley, 1967). de 3 semanas de verano Diversos autores han observado una correlación negativa entre la (2005). Se observa el paralelismo que presenta intensidad de goteo en cavidades y la presión barométrica del aire la densidad del aire (Dint), (Genty y Deflande, 1988; Sondag et al., 2003; Baker y Brunsdon, y la semejanza en la evo- 222 2003; Fernández-Cortés, 2004). Sin embargo, observaciones y regis- lución de CO2 y Rn en el interior de la cavidad (Sala tros puntuales en Altamira han mostrado una correlación positiva de Polícromos) a escala de entre la presión y la intensidad de goteo. La tensión o empuje ejerci- medio periodo (1-2 sema- do por un aumento de presión sobre la lámina de agua que rellena los na). A los valores correspondientes a radón y dió- poros y el sistema de grietas y fracturas de la cavidad favorece un xido de carbono se ha incremento de la tasa de infiltración. El agua es “empujada” hacia el superpuesto una línea de interior y aumenta por tanto la tasa de los diferentes goteos distribui- suavizado diario (media móvil 96 datos) para mejor dos a lo largo de la cueva, por lo que incrementa la liberación de CO2 visualización. a la atmósfera subterránea. De este modo, un aumento en la presión puede favorecer la entrada de CO2 al interior de la cavidad, al menos en fase líquida.

161 capítulo 5

Procesos de intercambio de CO2 en fase gaseosa entre la cavidad y la atmósfera externa

Figura 5.53 El empleo de la técnica micrometeorológica Eddy Covariance en Altamira Modelo de flujos de CO 2 (ver apartado Metodología) ha permitido identificar el intercambio de CO2 consecuencia de procesos atmósfera-suelo y cuantificar los flujos netos entre atmósfera y puramente biológicos en época de crecimiento del suelo/roca. Se trata de una técnica que permite medir los flujos de CO2, ecosistema. Durante el día Fc, que se producen entre el suelo y la atmósfera suprayacente, habi- el ecosistema actúa como tualmente empleada para conocer el funcionamiento de diferentes eco- sumidero (flujos negativos por convenio). Durante la sistemas en cuanto a intercambios de carbono con la atmósfera noche se libera CO2 a la (Baldocchi et al., 2001; Kowalski et al., 2004). En las épocas de creci- atmósfera (flujo positivo). miento biológico el ecosistema actúa como sumidero de CO2, mientras que resulta una fuente de CO2 en las épocas de senescencia. En el desarrollo de estos estudios se presupone que el flujo de CO2 es consecuencia directa de procesos biológicos, basados en la fotosíntesis (en clara relación con la presencia de luz) y la respiración. Durante la época de crecimiento biológico, a lo largo del día la fotosíntesis predomina y el ecosistema actúa como sumidero (flujos negativos por convenio). Durante la noche, en ausencia de luz, la respiración es el único proceso existente, y

se libera CO2 a la atmósfera (flujos positivos) (Figura 5.53).

> Procesos de intercambio a escala anual (ciclos de largo periodo)

• Régimen invernal Los datos microclimáticos registrados en Altamira a escala anual indi-

can que la cavidad se comporta como reservorio de CO2 gas durante la época invernal. Durante esa etapa se produce un estancamiento y

almacenamiento de CO2 en forma gaseosa en el interior de la cavidad, alcanzando concentraciones entre 4000-6500 ppmv, más de diez- quince veces superior a la concentración media atmosférica (Figura 5.36). Simultáneamente se produce una gran acumulación de 222Rn en el interior de la cavidad a lo largo del mismo periodo (6000-7000 Bq·m-3) (Figuras 5.9 y 5.23) hecho que por sí sólo indica que la atmósfera de la cavidad permanece sin ventilar, funcionando para la fase gaseosa como sistema cerrado respecto a la atmósfera externa. La cueva constituye una trampa de aire caliente.

Los flujos de CO2, Fc, registrados en el exterior durante esta época invernal reflejan un comportamiento normal de la actividad biológica en superficie, con flujos negativos durante el día debido al predominio

de la fotosíntesis (sumidero de CO2) y flujos positivos durante la noche (liberación de CO2 a la atmósfera), periodo en ausencia de luz en el que la respiración es el único proceso existente. En la Figura 5.54 se muestra como ejemplo el registro de los Fc a lo largo de un día de

162 Análisis microambiental

invierno. Por otra parte, los datos registrados en el interior de la cavidad durante esa época indican que no se producen oscilaciones en la 222 concentración de CO2 ni Rn a escala diaria. Por lo tanto, bajo el régimen invernal no se producen emisiones de CO2 desde el interior de la cavidad, el sistema se encuentra parcialmente aislado en cuan- to a los procesos de intercambio gaseoso con el exterior.

Figura 5.54 Flujos de CO2, Fc, registrados en la superficies exterior a la cavidad un día de invierno (10 de marzo de 2005). Representación de los valores de concentra- 222 ción de CO2 y Rn en el interior de la cavidad (Sala de Polícromos) para ese mismo día.

Factores que determinan el cierre del sistema (régimen invernal) El suelo y la roca actúan como membranas de interconexión entre el aire de la cavidad y la atmósfera exterior. Por ello, el sistema poroso del suelo así como la estratificacion y los sistemas de fracturas y fisuras del medio rocoso, juegan un papel fundamental en los procesos de intercambio cavidad – exterior. Algunos autores (Andrieux, 1979; Mangin y Andrieux, 1988) han destacado la importancia del agua como factor que interviene en los mecanismos de transferencia gaseosa así como el papel fundamental de la zona de infiltración, como elemento condicionante del intercambio gaseoso cavidad- exterior. Así, los espacios aereos que presenta la membrana de interconexión (poros, fracturas, etc.) pueden quedar disminuidos e incluso cerrados por la presencia de agua líquida en substitución del aire. Este agua líquida puede proceder (1) por un lado del agua de lluvia y (2) por otro de la condensación del vapor de agua presente en el aire (Pvapor aire > Pvapor saturación).

163 capítulo 5

Durante el invierno los episodios de lluvia son bastante frecuentes en Altamira. El suelo y el macizo rocoso permanecen empapados en agua líquida durante la mayor parte del tiempo. De este modo, los espacios aéreos de la membrana permenecen rellenos de agua, por lo que resulta estanca/impermeable al paso de aire impidiendo los intercambios gaseosos entre la atmósfera de la cavidad y el exterior. Por otra parte, durante la época invernal la temperatura del aire en el interior de la cavidad está por encima de la del exterior. El aire de la cueva saturado en humedad y más ligero tenderá a ascender y salir a través de la membrana de interconexión. En caso de encontrarse la membrana abierta, al ascender a través del sistema de grietas y/o poros el aire interior, con una presión de vapor superior a la del exterior, se enfriará alcanzando la temperatura de rocío en algún punto de la membrana y, por tanto, condensando antes de salir al exterior. En de ausencia de intensa precipitación, este mecanismo por sí sólo es capaz de provocar el cierre del sistema al intercambio gaseoso.

• El proceso de desgasificación estacional: establecimiento del régimen estival En un momento dado, al final de la primavera, ocurre un proceso de

desgasificación de la cavidad y el CO2 almacenado sale del sistema subterráneo hacia el exterior. De forma paralela y simultánea tam- bién escapa el 222Rn, lo que indica que la emisión se produce en forma gaseosa. La inversión en la relación de las condiciones termo-higrométricas entre la atmósfera interior y la externa determinan el proceso de des- gasificación estacional. La temperatura del aire en el exterior se ha incrementado rebasando la del aire interno. El aire en el interior es ahora más denso. Se eleva la presión de vapor en el exterior y el aumento de la evapotranspiración unido, en general, a un descenso en la intensidad de las precipitaciones libera espacio en la membrana lo que reestablece la interconexión cavidad - exterior, permitiendo el intercambio en fase gaseosa. La distribución heterogénea de la con-

centración de CO2 a lo largo de la cueva durante esta época parece indicar que el proceso de desgasificación se produce de la zona de la entrada a las zonas profundas de la cavidad, a modo de flujo unidireccional, con entrada de aire menos denso por la zona superior de la cavidad (entrada) y salida de la cavidad por las zonas más profundas a través del sistema de grietas, fisuras y oquedades a favor de la estratificación. Así, la inversión en el gradiente de densidades (ρint > ρext) unido a la apertura de la membrana, desencadena un flujo unidireccional a lo largo de la cueva, de forma que el aire más denso (más pesado) tiende a descender a las zonas de la cueva topográfica- mente más bajas y desde ahí sale al exterior (Figura 5.42, pag. 153).

164 Análisis microambiental

res de concentración de CO2 en el aire próximos a los valores medios atmosféricos. Se observan oscilaciones en la proporción de CO2 (y de forma análoga en el 222Rn) en ciclos de corto periodo (a escala diaria) en el interior de la cavidad. Corresponden a fenómenos de desgasifi- cación en la cavidad a escala diaria. A principios de otoño se produce la recarga del sistema. Se reestable- cen las condiciones termohigrométricas del régimen invernal de modo que se bloquea de nuevo la interconexión en fase gaseosa entre la atmósfera de la cavidad y exterior. Las intensas precipitaciones oto-

ñales favorecen la entrada de grandes cantidades de CO2 a la atmós- fera interna de la cavidad, ya que a lo largo del verano se había acu-

mulado abundante CO2 en el suelo exterior que ahora es disuelto y transportado al interior mediante las aguas de infiltración. Así la recarga del sistema se produce de un modo eficiente, siendo un proceso bastante rápido.

> Procesos de intercambio en ciclos de corto periodo

Los estudios desarrollados en Altamira acerca de los flujos de CO2 han puesto de manifiesto una “anomalía” respecto al modelo clásico de funcionamiento de un ecosistema. En épocas estivales, con la temperatura externa por encima de la interior, se producen flujos positivos de CO Figura 5.55 2 Evolución temporal de la (emisiones) en horas de luz que no se explican por procesos biológicos concentración de CO2 en el (respiración y fotosíntesis). Durante el día, cuando la tasa de radiación interior de la cavidad (en solar y la temperatura son altas (las plantas están realizando la fotosín- la Sala de los Polícromos, CO2Pol) en relación con los tesis y, por tanto, captando CO2), se observa liberación de CO2 a la flujos de CO2 registrados atmósfera (Figura 5.55). Del mismo modo, en el interior se observa que, en el exterior (Fc), y la con algo de antelación, ha comenzado a producirse un descenso en la irradiancia (agosto 2005).

165 capítulo 5

concentración de CO2 acompañado de una disminución en la proporción de radón en el aire de la cavidad, que cesa al caer la noche. Existe, por tanto, una conexión directa en fase gaseosa de la cavidad con el exterior en ciclos día-noche, de modo que durante parte del día la cueva permanece ventilada. Este proceso de interconexión a escala diaria se ha observado tanto en los valores registrados en 2004 como para los de 2005.

• Flujos anómalos y emisiones de CO2 A continuación, como ejemplo, se describen en detalle los ciclos de 222 variación diaria de la concentración de CO2 (y Rn) en el aire de la cueva en relación a los flujos de CO2, Fc, registrados en el exterior, examinando en detalle 2 días de agosto de 2005 (días 2 y 3 con datos de medida cada media hora) (Figura 5.56). Se observa lo siguiente: En el exterior, para los días utilizados como ejemplo, entre las 19:15 y 19:45 horas (GMT), al caer la noche (irradiancia < 10-11 W/m2)

comienzan los flujos de CO2 Fc positivos, correspondientes a las emisiones de CO2 por la respiración de las plantas. A primera hora de la mañana, entre las 6:15 y las 6:45 horas GMT, amanece (irradiancia > 100-120 W/m2) y comienza la fotosíntesis de las plantas, que produ- Figura 5.56 ce flujos de CO , Fc, de carácter negativo. Sin embargo ésto sólo se Evolución de la concentra- 2 ción de CO2 (CO2Pol) y produce durante un par de horas, ya que entre las 8:15 y 8:45 horas Radón (222Rn) en el inte- comienzan a detectarse flujos Fc positivos, flujos que se consideran rior de la cavidad (Sala de “anómalos” desde el punto de vista biológico. Estos flujos “anómalos” los Polícromos), en rela- se producen hasta la caída de la noche (19:15-19:45 horas). ción con los flujos de CO2 registrados en el exterior (Fc),y la irradiancia, a lo largo de dos días de agos- to de 2005.

166 Análisis microambiental

En el interior de la cavidad las variaciones diarias en la concentración 222 de CO2 y Rn en el aire muestran ciclos de oscilación diaria más o menos regulares. Para los días empleados como ejemplo, desde las 222 22-24 horas GMT y hasta las 8-10 horas de la mañana CO2 y Rn se incrementan de forma progresiva en el aire del interior de la cavidad.

Para el caso del CO2, de 8-12 horas se mantienen valores altos (punto de inflexión) y aproximadamente a partir de las 11-12 horas se empieza a producir un progresivo descenso hasta las 22 horas GMT, en que se mantienen los mínimos diarios (punto de inflexión) hasta las 24 cuando comienza un nuevo ciclo. Las oscilaciones de concentración de

CO2 en aire en el interior de la cavidad tienen cierto desfase respecto al 222Rn en los ciclos día-noche: las variaciones de concentración de radón se producen con 1-2 horas de adelanto respecto a las del dióxi- do de carbono. El momento en el que el contenido en radón en el aire de la cueva alcanza sus valores máximos (punto de inflexión) es coincidente con el inicio de la detección de flujos de CO2 (Fc) positivos “anómalos” en el exterior (en torno a las 9-9:30 horas, para los dos días utilizados como ejemplo), mientras que en los datos de la con- centración de CO2 en el interior de la cavidad no se detecta hasta una o dos horas después (las 10:30-11 horas, para el ejemplo). Existe por tanto un desfase temporal entre la percepción de las emisiones de CO2 en el exterior y su detección en el interior de la cavidad (2-3 horas 222 para el CO2 y en torno a 1 hora para el Rn). Según estas observaciones, la cueva parece comportarse como un reservorio de CO2 durante la noche (régimen nocturno), el sistema está cerrado y no se produce interconexión con la atmósfera externa ni ventilación. Durante el día (régimen diurno) se producen emisiones 222 de CO2 ( Rn) desde el interior de la cavidad que se detectan en la superficie exterior en forma de Fc positivos, “anómalos” desde el punto de vista puramente biológico. El paralelismo en las oscilaciones ( ) 222 * de CO2 y Rn en el interior de la cavidad indica que este proceso se La difusión es el proceso por el genera por episodios de ventilación en forma gaseosa. Se descarta en cual se produce la mezcla gradual de las moléculas de un este caso, por tanto, el mecanismo de precipitación/disolución de gas con moléculas de otro gas, minerales carbonatados en el medio edáfico como fuente/sumidero de en virtud de sus propiedades cinéticas, a favor del gradiente CO2 y origen de flujos anómalos en superficie, propuesto por de concentración, es decir, de Emmerich (2003). La interconexión en fase gaseosa entre la atmósfe- una región de mayor concen- tración a otra menos concen- ra de la cavidad y la atmósfera exterior se efectúa a través del siste- trada. También se emplea este término para describir la capa- ma de fracturas, fisuras y poros del encajante rocoso y el suelo que lo cidad de las moléculas gaseo- ( ) cubre. Mediante un proceso de difusión molecular * , en fase gase- sas para pasar a través de aberturas pequeñas, sistemas osa, generado por el gradiente de concentración existente entre la porosos. atmósfera exterior y la de la cavidad, se genera un flujo de salida de La difusión del aire en el suelo está determinada por la tem- 222 CO2 y Rn que, en el caso del CO2, se detecta en el exterior en peratura, la presión en el suelo forma de flujos Fc positivos anómalos durante el día. La difusión mole- y el tamaño del poro y grado de conexión de la porosidad cular se considera el mecanismo principal y predominante de libera- (Daimon et al., 1971; ción e intercambio de CO entre el suelo y la atmósfera (Kimball y Campbell, 1985). Así, la difu- 2 sión molecular en grandes Lemon, 1971; Simunek y Suarez, 1993). Estudios desarrollados en poros puede alcanzar ~10-4 2 -6 suelos han mostrado que la mayor parte del CO producido es emiti- m /s (en magnitud) y ~10 2 m2/s en microporos (Stanmore do a la atmósfera a través de los espacios porosos por difusión mole- y Gilot, 2005).

167 capítulo 5

cular y flujo de masas, mientras una proporción menor se disuelve en agua y se infiltra (Solomon y Cerling, 1987), lo que deja constancia de la importancia de este proceso.

Interrelación Fc anómalos y HR Dada la aparente relación entre el incremento de temperatura y descenso de la humedad relativa del aire (Figura 5.56), y la emisión de flujos anómalos durante el día se ha analizado la relación entre los flu-

jos de CO2, Fc, y la variación de la humedad a lo largo de los dos días anteriormente descritos (2 y 3 de agosto de 2005) mediante un simple análisis de regresión ajustando a una ecuación polinomial. Como se observa en la Figura 5.57, el resultado de la correlación de los valores de Fc con respecto a la HR del aire en el exterior ha dado un alto grado de correlación global, con un índice R2 = 0,83.

Figura 5.57 Correlación (regresión polinomial) entre los flujos de CO2, Fc, y la humedad relativa, HR, para los días 2 y 3 de agosto de 2005.

Desglosando los diferentes momentos del día se observa que: Para los datos correspondientes a la noche (puntos azules), se obtiene una nube de puntos con mala correlación. Los flujos son mayoritariamente positivos y la HR superior al 75%. Los flujos corresponden a emisiones de carácter biológico por los procesos de respiración en el ecosistema durante la noche. Al amanecer, durante las primeras horas de la mañana (puntos verdes) se registran flujos negativos para humedades entre el 70 y 80%.

Corresponden a captación de CO2 resultado de la actividad fotosinté- tica normal de las plantas durante el periodo de luz solar. Durante el día (puntos rojos) se da una clara correlación negativa o inversa entre la HR y la intensidad de los flujos positivos. Estos flujos diurnos corresponden a las emisiones que se producen desde la cavidad hacia el exterior y que se incrementan cuanto menor es el grado de humedad.

168 Análisis microambiental

• Mecanismo de apertura / cierre del sistema a escala diaria Una vez más, los factores que regulan la apertura / cierre del sistema en ciclos día / noche están relacionados con la humedad presente en el aire exterior y en el interior del sistema poroso correspondiente a la membrana, y con las oscilaciones térmicas en este caso de carácter diario. Aunque la humedad del aire en el exterior nunca llega a ser demasiado baja, sí se producen importantes oscilaciones diarias.

Régimen diurno: sistema abierto Durante el día el suelo superficial se calienta por efecto de la radiación solar. El aumento de temperatura diurna favorece la evapotranspira- ción. Se reduce la humedad relativa del suelo, y la presión de vapor del aire que rellena el sistema poroso queda muy por debajo de la pre- sión de vapor de saturación. Así la membrana queda abierta lo que permite la degasificación. Este proceso afecta a toda la cueva. La membrana queda abierta en la superficie sobre toda la cavidad y la cueva respira de forma homogénea por difusión molecular. El aire que rellena el sistema poroso del suelo en esa época presen-

ta una alta proporción de CO2 (Cuezva et al., 2004). La concentra- ción de CO2 en el suelo es máxima durante la noche y mínima al medio día (Hirano et al., 2003 ). Al abrirse la membrana (Pv ext <

Pvs ext), la emisión de CO2 por el proceso de difusión molecular por gradiente de concentración comenzará a producirse en primer lugar desde el propio suelo hacia el exterior, para posteriormente afectar

al interior de la cavidad (la concentración de CO2 en el interior siempre está por encima de la del exterior). Esto explica el desfase tem-

poral entre la percepción de las emisiones de CO2 en el exterior y su detección en el interior de la cavidad. Y del mismo modo, explica el 222 desfase entre la caída de la concentración de CO2 y la de Rn en el interior de la cavidad. La existencia de gradientes termales verticales en la parte superior del perfil del suelo e incluso la parte más superficial del macizo rocoso, puede crear gradientes de densidad locales que induzcan la formación de pequeñas células convectivas que favorezcan e intensifiquen el proceso de evaporación y la ventilación, análogo a lo observado por Weisbrod y Drágila (2006). El viento superficial puede intensificar y acelerar el proceso de la des- gasificación por difusión, sin embargo no resulta un factor indispensable, ya que en días sin viento el proceso también se produce.

Régimen nocturno: sistema cerrado Durante la noche, la temperatura del suelo disminuye, debido a la pér- dida de calor por radiación, y la presión de vapor del aire se aproxima a su valor de presión de vapor de saturación. Llega un punto en que alcanza la temperatura de rocío y se produce entonces condensación sobre la superficie del suelo y/o en algún nivel de la subzona edáfica.

169 capítulo 5

Como ya se mostró (Figura 5.51), el intervalo de tiempo en que la pre- sión de vapor de saturación teórica se iguala a la presión de vapor real

coincide con el periodo del día en que se está acumulando CO2 (y 222Rn) en el interior de la cavidad, y por tanto con el intervalo del día en el que no existe interconexión interior-exterior en fase gaseosa y el sistema permanece cerrado.

La recarga de CO2 en la cavidad durante la noche se produce a través de dos mecanismos: 1) El agua de infiltración, aunque en esta época no es muy abun-

dante, constituye una fuente continua y constante de CO2.

2) La concentración de CO2 en el suelo es máxima durante la noche (Hirano et al., 2003 ). La difusión molecular desde la subzona edáfica (por debajo del nivel en el que se ha formado la membrana de cierre por condensación) hacia el interior de la

cavidad constituye una fuente de recarga de CO2 a la cavidad.

Efecto de las precipitaciones durante la época estival La precipitaciones pueden provocar diversos efectos sobre la ventila-

ción y la dinámica del CO2 en la cavidad: (1) El agua se infiltra y sustituye al aire del suelo rellenando y provocando la saturación del sistema poroso del suelo y/o del sistema de fisuras y fracturas del macizo rocoso (membranas de interconexión exterior-cavidad) y, por tanto, el aislamiento de la atmósfera interior frente a la externa.

(2) El agua infiltrada en el suelo disuelve gran cantidad de CO2 que, alcanzado un cierto caudal, puede ser transportarlo hacia el interior en el medio acuoso pero al salir a la cavidad es emitido en forma gaseosa, pasando a incrementar la concentración de

CO2 en el aire del interior de la cavidad. (3) El aumento de disponibilidad de agua en el suelo provoca un incremento en la actividad biológica (vegetal y microorganismos) en dicho suelo con el consiguiente incremento en la pro-

porción de CO2. Durante la época estival las precipitaciones son ocasionales y muy variables en intensidad. El efecto que tienen sobre la eficacia de la interconexión entre la cavidad y el exterior en ciclos diarios es variable en función de la intensidad y duración del episodio de precipita- ción, así como del momento del día y de la tasa de evapotranspiración y de escorrentía.

170 Análisis microambiental

Así por ejemplo un episodio de precipitación como el del 1 de agosto de 2005 ocurrido a lo largo de la mañana, con 2:37 horas de duración, Figura 5.58 Representación de un 2 2 una tasa de 0,54 L/m y por hora y un total de 1,4 L/m caídos pro- episodio de precipitación duce una leve interferencia con los fenómenos de intercambio y, como producido el 1 de agosto se observa en la Figura 5.58, la ventilación en interior de la cavidad de 2005 frente a variación en la concentración es retardada y levemente reducida durante ese día. Al día siguiente de CO2 en el interior los procesos de ventilación en cavidad se producen con normalidad. de la cavidad.

En cambio, el episodio producido a primera hora de la mañana el día 10 de agosto de 2005, con un total de 4,2 L/m2 a lo largo de cerca de una hora y una tasa en torno a 6,6 L/m2 por hora, cierra el sistema a Figura 5.59 Representación de un lo largo del día y no se producen intercambios entre la cavidad y el episodio de precipitación exterior. Otro pequeño episodio ocurrido a última hora de la tarde producido el 10 de agosto (caen 0,4 L/m2 en 30 minutos) sumado al de la mañana, provocan de 2005 frente a variación en la concentración una reducción en la ventilación también al día siguiente, como se CO2 en el interior observa en la Figura 5.59. de la cavidad.

171 capítulo 5

Análisis de la influencia antrópica sobre los parámetros microambientales en la cavidad

En un ambiente confinado las personas se comportan como fuentes de

calor, CO2 y vapor de agua como consecuencia de su propio metabolismo. La entrada de visitas a una cavidad produce, por tanto, modificaciones sobre determinados parámetros microclimáticos que intervienen de forma directa en los procesos físico-químicos que determinan el equilibrio del sistema ambiental kárstico. Las alteraciones introducidas pueden desestabilizar la dinámica ambiental de la cavidad y desencadenar procesos de deterioro que causen graves problemas en la conservación. El análisis cualitativo y cuantitativo de los impactos generados sobre los parámetros microclimáticos por la entrada frecuente de personas en un determinado ambiente kárstico permite evaluar el grado de vulnerabilidad del medio, los umbrales “aceptables”, asimilados por el ambiente, así como los umbrales “perjudiciales” que originan desequilibrios.

Descripción del régimen de visitas en vigor de 1982 a 2002. Criterios para su determinación

Durante el periodo estudiado 1997-1999 la cueva se encontraba sujeta a un régimen de visitas restringido vigente desde 1982. Dicho régimen, fue establecido a raíz del estudio desarrollado a partir de 1979 y hasta 1983, desde la Universidad de Cantabria (Villar et al., 1983 a, b, c, 1984 a, b, c, d, 1986 a y b; Fernández et al., 1984, 1986). Se trataba de un régimen de visitas variable a lo largo del año, entrando siempre en grupos de 5 personas acompañados de un guía, pero cambiando el número de grupos que entraban al día según la época. Así, la afluencia de personas al interior de la cavidad era la siguiente:

• enero-abril: 5 grupos/día, 25 visitantes/día (total 30 personas/día) • mayo: 2 grupos/día, 10 visitantes/día (total 12 personas/día) • junio: 8 grupos/día, 40 visitantes/día (total 48 personas/día) • julio-septiembre: 7 grupos/día, 35 visitantes/día (total 42 personas/día) • octubre: 8 grupos/día, 40 visitantes/día (total 48 personas/día) • noviembre: 4 grupos/día, 20 visitantes/día (total 24 personas/día) • diciembre: 6 grupos/día, 30 visitantes/día (total 36 personas/día)

El número total de personas que podía entrar a la cueva al año era de 11320, de los que 9440 corresponde a los visitantes y 1880 a los guías turísticos que los acompañaban. Los visitantes permanecían en el interior de la cueva aproximadamente 20 minutos, de los cuales teórica- mente sólo 10 minutos estaban dentro de la Sala de los Polícromos. En general, en la época del año en que el número de visitantes era máxi-

172 Análisis microambiental

mo (octubre), la cueva estaba abierta entre las 10:00 y las 14:00 hora local, con intervalos de alrededor de 10 minutos entre grupo y grupo. Este régimen de visitas es el que permaneció vigente hasta el cierre en septiembre de 2002.

Los trabajos desarrollados por el equipo de Villar se basaron en un estudio inicial del microclima natural de la Cueva de Altamira y, en especial, de la Sala de los Polícromos en ausencia de visitantes. En base a los resultados obtenidos de este estudio inicial, elaboraron un modelo matemático a partir de cálculos teóricos para predecir las alteraciones ejercidas sobre los parámetros microambientales (temperatura, CO2, etc.) por la presencia de personas en la Sala, para diferentes índices de ocupación, así como el tiempo necesario para recuperar el nivel inicial (previo a la entrada de la visita). Posteriormente, a lo largo de más de 1 año, realizaron un estudio experimental del efecto real producido por la presencia de personas en el interior, cuantificando el grado de alteración de la temperatura, la humedad y la concentración de CO2 en la Sala, en relación con el número de visitantes y con el tiempo de permanencia en ella, haciendo hincapié en la importancia de los tiempos de recuperación. El estudio experimental consistió, bajo un control riguroso de la entrada en la Sala, en un seguimiento de los parámetros indicados anteriormente bajo diferentes regimenes de visita. Se experimentó con grupos de 5, 10, 15 y 20 personas con un guía, que permanecían en la sala durante 10 minutos, así como grupos de 6 personas, desde 1 a 4 en secuencias consecutivas, también con una duración de la visita de 10 minutos. Finalmente, contrastan los datos teóricos obtenidos a partir del modelo con los resultados que obtienen en las campañas de experimentación real, tanto en cuanto a las variaciones de los parámetros como a los tiempos de recuperación, y concluyen que existe un grado de aproximación aceptable por lo que con- firman la validez del modelo.

Los criterios de partida fueron:

(1)que ante la presencia de personas las variaciones esperimentadas por los diversos parámetros, considerados por ellos característicos de la Sala, no influyesen en los procesos de deterioro; y (2)que las modificaciones producidas no fuesen acumulativas, es decir, que el régimen de visitas fuese tal que la Sala pudiese recu- perarse de las alteraciones introducidas antes de comenzar un nuevo ciclo de visitas. Los parámetros que consideraron determinantes e investigaron en su estudio fueron el contenido de CO2 en el aire y en el agua, la temperatura del aire y de la roca, las modificaciones de la humedad del aire y el volumen de agua de condensación sobre las pinturas. En cada caso establecen un valor máximo permisible que podían experimentar estos parámetros durante la visita y, según esto, el número máximo de personas que podrían permanecer dentro de la Sala de Polícromos sin provocar alteraciones de las pinturas, irreversibles y perjudiciales. Para ello

173 capítulo 5

introducen además un factor que determina la tasa de ventilación para cada época (mensual), establecido a partir del estudio de la evolución en la concentración de gas radón en el aire de la cueva.

Finalmente, para definir el régimen de visita establecen unas limitaciones parámetro por parámetro y, posteriormente, en base a la integra- ción de estas limitaciones se establece el régimen de visitas a la cavidad que se aplicó a lo largo de 20 años.

• Limitación de las visitas respecto a las variaciones de las temperaturas Durante el periodo de estudio de las condiciones naturales de la cavidad (julio 1980 a junio 1981) el equipo de Villar empleó dos métodos para medir la temperatura del aire: (1) registro continuo con 4 puntos dentro y 4 puntos fuera, mediante termómetros de resitencia de platino (resolución ±0,2 ºC); (2) medidas directas 2 o 3 veces por semana (resolución ±0,1 ºC). Para medir la temperatura de la roca emplearon termómetros de radiación, realizando 12 medidas al mes en 8 puntos de techo y 8 de suelo. Posteriormente, durante el periodo experimental con visitas reales a la cavidad (1981 - 1982), la medición de la temperatura del aire se realiza con ter- mopares, a diferentes niveles y en distintos puntos, empleando un datalogger para registrar medidas cada 2 minutos durante la visita y hasta que la temperatura recupera el valor que tenía antes de la entrada de la visita. Para los cálculos teóricos consideraron la Sala de Polícromos como un ambiente cerrado, ya que la única entrada tiene una superficie pequeña frente a la superficie total de la Sala. Por otra parte, para modelizar el efecto de la visita sobre la temperatura de la Sala emplearon como dato que la emisión de calor de 1 persona es de entre 82 - 116 W (70% emitido por radiación y el 30% por convec- ción), considerando además que esa energía emitida es distribuida más o menos uniformemente a través de toda la Sala (Villar et al., 1984c). La experimentación con visitas consistió en realizar variaciones del número de personas que componían el grupo de visita y en variar el número de grupos que entraban de forma consecutiva: grupos de 5 personas (hasta 4 grupos consecutivos), grupos de 10 personas (1 o 2 grupos consecutivos como máximo), grupos de 15 y grupos de 20. A estos visitantes hay que añadir un guía que entraba acompa- ñando a cada grupo. Uno de los resultados fundamentales de este estudio fue que comprobaron que grupos consecutivos formados por pocas personas causaban un incremento de la temperatura del aire considerablemente menor que un sólo gran grupo con el mismo nº de visitantes de una vez (Villar et al., 1984c). También comprobaron que variaciones notables de la temperatura del aire generaban variaciones en la temperatura de la roca apreciables (Villar et al., 1986c).

174 Análisis microambiental

Para determinar finalmente el régimen de visita, establecen unas limitaciones respecto a la temperatura que parten de 3 condiciones o premisas: - Que las variaciones de temperatura del aire no alterasen la humedad en más del 1% (error de medida), con el fin de evitar las posibles alteraciones microscópicas de volumen de los materiales higroscópicos del techo, que pudieran inducir procesos de descamación, así como evitar desecaciones superficiales. - Que la temperatura del techo no se alterase o que a lo sumo se modificase en órdenes de magnitud similares al error de medida (décima de grado). Esto se enfocaba a evitar contracciones y dila- taciones que pudieran generar el inicio de descascarillamientos. - Que las alteraciones en la temperatura fuesen tales que el tiempo de recuperación fuese relativamente corto, para poder realizar visitas con cierta frecuencia pero evitando alteraciones acumulativas. En base a sus modelos teóricos y comprobaciones experimentales concluyen que estas condiciones se cumple cuando se emplea la siguiente secuencia de visitas: - Entrada de 3 grupos de 6 personas (5 visitantes + guía), con 10 minutos de permanencia de cada uno en la Sala, sucedidos con- secutivamente y sin interrupción (total 30 min.). - Interrupción durante hora y recuperación de los valores iniciales, pudiendo realizarse otra secuencia de visitas igual a la anterior.

• Limitación de las visitas respecto a la alteración de la humedad y la condensación sobre el techo En este caso, la limitación de las visitas en cuanto a la alteración producida sobre la humedad en el aire de la Sala de los Polícromos parte de una sóla condición: prevenir y evitar fenómenos de corro- sión en la roca del techo de la cavidad a partir de los procesos de condensación inducidos por la presencia de personas, que provoca- ran cambios en el estado de saturación mineral de las aguas presentes en el techo. En primer lugar, calculan el tiempo de permanencia de 6 personas en Polícromos necesario para alcanzar la saturación en el aire e ini-

cio de la condensación, tINI, en función de la humedad inicial, la temperatura de la roca (utilizaron valores medios mensuales) y la cantidad de vapor de agua emitida por las personas (considerando una tasa de emisión de 0,05 L·h-1 por persona). A continuación, una vez en saturación, estimaron el tiempo que tar- daría en aumentar el volumen de agua que cubre los soportes de la cueva de una manera suficientemente significativa como para per- der su carácter incrustante (estimado en 0,36 L), considerando los 0,3 L·h-1 que emitirían las 6 personas, calculan un tiempo máximo de 72 minutos. La suma de estos dos tiempos serían los tiempos

175 capítulo 5

máximos permisibles (tINI + 72 = tMAX), sin tener en cuenta el periodo necesario para que la sala recupere las condiciones de humedad

iniciales. Se introduce por tanto además ese factor (tRECUP) para los meses del año en que el tiempo de recuperación era superior a 24 horas (*) (Tabla 5.12). En esos casos delimitan el tiempo máximo de permanencia manteniendo fija la componente del tiempo máximo total correspondiente al aumento de volumen con el aire ya en satu- ración (72 min.) y reducen la componente referente al periodo de tiempo que tardaría el aire en saturarse (en relación directamente proporcional a ese tiempo de recuperación).

Tabla 5.12 Estimación de la limitación tINI tRECUP.tMAX./día Nº gr. diarios de visitas en base a la (min.) (h.) (min.) (6p/10min) alteración producida sobre la humedad del aire. Enero 36,5 18,68 108,5 10 febrero 40,4 20,00 112,4 11 marzo 27,4 14,24 99,4* 9 abril 30,3 32,2 94,9* 9 mayo 17,0 124,41 75,3 7 junio 9,1 2,73 81,1 8 julio 3,3 0,00 75,3 7 agosto 0,0 0,00 72,0 7 septiembre 0,7 0,00 72,7 7 octubre 13,0 4,59 85,0 8 noviembre 23,5 27,29 29,7* 9 diciembre 34,6 43,58 91,1* 9

• Limitación de las visitas respecto al aumento de concentración de

CO2 en la atmósfera La limitación de las visitas respecto al aumento de concentración de

CO2 en la atmósfera se basó, por una parte, en prevenir y evitar fenómenos de corrosión de la roca y, por otra, en no producir efectos acumulativos en la atmósfera de la Sala de los Polícromos.

El incremento en la presión parcial del CO2 en el aire genera un aumento en la presión parcial de CO2 del agua que cubre la roca, al disolverse en ella el gas. Para evitar los fenómenos de corrosión sobre

la roca, el incremento máximo permitido de la presión parcial de CO2 debe ser tal que no provoque una subsaturación en el agua y permita que deje de tener carácter incrustante. De este modo establecen un modelo matemático, basado en la relación entre [Ca2+], analiza- da cada mes, y [Ca2+] en equilibrio del agua que cubre el techo de Polícromos (como estimación del índice de saturación) y la variación

en la presión parcial de CO2 en el agua generada por la variación en la presión CO2 en el aire por la respiración. Dicho modelo iba desti-

176 Análisis microambiental

nado a estimar el tiempo máximo que un grupo de 6 personas, con- -1 siderando que cada persona exhalaría 17 L·h de CO2, podría permanecer en la sala sin producir una variación en la P tal que indu- CO2 jese la subsaturación y, por tanto, la corrosión. En cuanto a los efectos acumulativos, las únicas alteraciones permisibles en la presión parcial de CO2 de la Sala serían aquellas que la ventilación natural de la Sala lograra reducir al valor inicial en un intervalo de tiempo igual o inferior a 24 horas. Así, el ciclo de visitas al día siguiente comenzaría sin que se produjesen efectos acumulativos. Para evaluar esto modelizaron y estimaron los tiempos de recuperación, en base a las condiciones de ventilación de la cueva

(tasa de ventilación) y a la concentración de CO2 alcanzada por la permanencia de 6 personas durante un tiempo determinado.

Indicaban que, según esto, la alteración en la presión parcial del CO2 del aire de la Sala no superaba los valores necesarios para provocar una modificación peligrosa del índice de saturación capaz de modificar el carácter incrustante de las aguas. Para calcular la tasa de ventilación, utilizan el método o modelo sim- plificado de Wilkening y Watkins (1976) que permite estimar la ven- tilación natural a partir de la concentración de 222Rn en el aire. Así, en base a medidas puntuales que toman tres veces por semana determinan un valor medio mensual que emplean para estimar la tasa de ventilación mensual. Obtienen valores máximos de ventila- ción para los meses de verano, junio a octubre (mínimo absoluto en julio con una tasa de ventilación de 20,3±3 m3·h-1 y un tiempo de renovación total de 16 horas), y las tasas mínima de ventilación durante el invierno, especialmente en noviembre y en mayo (1,0±0,2 m3·h-1 y un tiempo de renovación total de 330 horas). Uniendo ambas condiciones, la limitación del número de grupos de visita en cuanto a las variaciones de concentración de CO2 en el aire de la Sala de Polícromos, inducidas por su presencia se muestran en la Tabla 5.13.

Tabla 5.13 Estimación de la limitación TMAX.(min.) ΔPco2 (%mol) Nº gr. (6p/10min) diarios de visitas en base a la enero 56 0,029 5 alteración producida sobre la concentración de CO2 en febrero 57 0,030 5 el aire. marzo 50 0,026 5 abril 50 0,026 5 mayo 24 0,013 2 junio 171 0,089 17 julio 222 0,115 22 agosto 94 0,049 9 septiembre 92 0,048 9 octubre 90 0,047 9 noviembre 43 0,022 4 diciembre 63 0,033 6

177 capítulo 5

• Limitación del número de visitantes por la acción conjunta de la alte- ración del campo de temperaturas, de la humedad y de la concen-

tración de CO2 A partir de la integración de los resultados obtenidos para cada pará- metro (en tablas previas) se define el régimen de visitas final. Se define en primer lugar la entidad idónea de los grupos, partiendo de la limitación y los criterios de conservación adoptados con el fin de evitar las modificaciones de la temperatura acumulativas (3 grupos de 6 personas durante 10 minutos, y descanso de media hora). Se establece entonces el número máximo de grupos de seis personas que podrían permanecer 10 minutos en el interior de la Sala de Polícromos sin que, a su parecer y en base a este estudio, se inicia- sen procesos de descamación, ni de disolución de la roca soporte de las pinturas, ni se favoreciese la precipitación de carbonatos. Así, el número máximo de grupos de 6 personas (5 visitantes + 1 guía) que podrían permanecer diez minutos cada uno en el interior de la Sala de Polícromos quedó determinado de la siguiente forma:

MES Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

nºgrupos / día 5 5 5 5 2 8 7 7 7 8 4 6

nºvisitantes+guía/día 30 30 30 30 12 48 42 42 42 48 24 36

siendo este el régimen de visitas que se aplicó en la Cueva de Altamira desde su reapertura en 1982 hasta su nuevo cierre en agosto de 2002.

Análisis del impacto generado por el anterior régi- men de visitas sobre los parámetros microclimáticos

El análisis de la influencia de la entrada y presencia habitual de personas en el interior de la cavidad sobre el equilibrio microambiental, se ha desarrollado a partir de los datos correspondientes al ciclo anual febrero 1997 - enero 1998. Con objeto de caracterizar y de cuantificar los impactos sobre las condiciones fisico-químicas originados por la entrada de visitas a la Sala de Polícromos, se ha realizado un estudio detallado de los valores de los parámetros, centrándonos principalmente en

el incremento en la temperatura del aire y en la concentración del CO2, dos de los parámetros esenciales que controlan los procesos físico-quí- micos que se producen en el ambiente subterráneo.

Para calcular los incrementos de temperatura y CO2 en aire provocados por las visitas en la Sala de Polícromos, se han estudiado los registros de diversos días representativos de cada mes y especialmente de cada

178 Análisis microambiental

régimen de visita (180 días): se ha examinado al menos una semana completa al mes, y para el resto se han analizado tres de los seis días con visita a la semana (el 1º, 4º y 6º, como representativos). Estudios previos, han mostrado que la influencia antrópica en el microambiente kárstico es más o menos importante en función del número de visitantes, tiempo de permanencia en el interior de la cueva y condiciones ambientales de ésta (Andrieux, 1988; Ford, 1990; Goldie, 1993; Hoyos et al., 1998). Así pues, se han estimado por una parte los incrementos de temperatura y CO2 producidos por la entrada de cada grupo de visitantes (cálculos realizados sobre 900 grupos de visitas compuestos por 6 personas) y, por otra parte, el incremento total (máximo) producido cada uno de los días después del paso de todos los grupos de visitas (Figura 5.60). Además se han determinado los tiempos de permanencia en la Sala de cada grupo y la duración de los intervalos entre grupos consecutivos (Ver Anexo 2).

Figura 5.60 Ejemplo del registro de temperatura y CO2 en el aire de la Sala de los Polícromos durante un día de visita con entrada de 8 grupos.

A partir de dichos datos se ha calculado, en función de la duración de cada visita y del número de visitantes, el incremento en temperatura y en concentración de CO2 que provoca cada visitante, interpretándolo como el impacto más significativo en los parámetros microambientales producido por cada visitante durante el recorrido.

Hay que indicar que en este estudio existen varios factores que crean cierta incertidumbre de partida, e introducen un margen de error en los cálculos. Desconocemos, por ejemplo, el volumen corporal de las personas que componían cada grupo de visita que, debido al propio metabolismo, condiciona la cantidad de calor y de CO2 emitido y, por tanto, el impacto generado por cada visitante. Además, algunos grupos no se completaban por ausencia de algún visitante, por lo que tampoco tene-

179 capítulo 5

mos la certeza de cuantas personas componían cada uno de los grupos de los ciclos de visita analizados. La distancia de aproximación a los

sensores puede también falsear los incrementos de temperatura y CO2 registrados y, en consecuencia, los impactos estimados pueden ser sobrevalorados o subestimados. Son factores a tener en cuenta a la hora de afrontar estudios similares en el futuro.

> Impacto sobre la temperatura del aire

La influencia de las visitas sobre la temperatura del aire ha sido ampliamente caracterizada en estudios de cavidades turísticas, algunas con arte rupestre (p.ej. Stelcl, 1990, 1992; Villar et al., 1984b,c; Baker y Genty, 1998; Mangin et al., 1999; Calaforra et al., 2003; entre otros). Por otra parte, se han desarrollado diversos estudios (Morat et al., 1992; Perrier et al., 2001, 2002) y análisis experimentales recientes (Crouzeix et al., 2003, 2006) en varias minas con litologías carbonatadas con el fin de evaluar el comportamiento térmico de esas cavidades artificiales y de tratar de modelizar procesos de calentamiento (pertur- bación térmica artificial: fuente de calor) en estos ambientes subterrá- neos de origen no natural, obteniendose resultados extrapolables a cavidades naturales con arte rupestre.

Los impactos generados sobre la temperatura del interior de la cavidad (Sala de los Polícromos) fueron registrados detalladamente entre febrero 1997 - enero 1998, con intervalos de registro de 2 minutos. En la Figura 5.61 se presenta el registro completo del ciclo anual en relación al número de personas que entraban en la cavidad cada día de visita.

Figura 5.61 Temperatura en la Sala de los Polícromos a lo largo del ciclo anual 1998 -1997, indicando el número de visitantes que entraban al día en la cavidad.

• Metodología de análisis Durante el periodo analizado no se llevó a cabo un registro de los tiempos de permanencia de los diferentes grupos en el interior. Dada la gran estabilidad térmica de la cueva y la alta sensibilidad de los sensores instalados y su bajo tiempo de respuesta, los cambios en

180 Análisis microambiental

la temperatura reflejan prácticamente de forma inmediata la entrada de cada grupo, permitiendo estimar con gran precisión el tiempo de su estancia en la Sala de Polícromos (Figura 5.62).

Figura 5.62 Ejemplo del método de cálculo de los incrementos en la temperatura producidos por un ciclo de visita de 6 grupos consecutivos de 6 personas cada uno durante el 21 de diciembre de 1997.

La entrada de cada grupo queda inmediatamente registrada con súbito incremento en la temperatura. Para calcular el tiempo de estancia de cada grupo en la Sala de Polícromos (t1, t2, t3,...ti) se ha medido el periodo de tiempo transcurrido entre el primer dato que indica presencia humana en el interior y el incremento máximo de temperatura registrado para cada grupo (T1, T2, T3,...Ti). Inmediatamente tras la salida de cada grupo, comienza un proceso de recuperación de la temperatura durante un intervalo de tiempo

(i1, i2, i3,...ii) hasta la entrada de un nuevo grupo. En el caso de tratarse del último grupo del ciclo de visita diaria, el periodo de tiempo se extiende hasta alcanzar la recuperación total (tR). El tiempo de permanencia total en la Sala por cada ciclo de visita será el suma- torio de los tiempos de estancia de cada uno de los grupos tT = (t1,t2,...ti). Y el incremento máximo de temperatura que se produce en la visita diaria (ΔtMAX) será la diferencia entre la temperatura máxima alcanzada y la temperatura inicial, en el momento previo al acceso del primer grupo. A partir de estos datos, y con el fin de poder estimar la magnitud de los impactos en visitas de diferente duración, se ha calculado el incremento producido por cada grupo sobre la temperatura de la

181 capítulo 5

cueva por unidad de tiempo (Ii(gr) = Ti/ti), el incremento total (IT = Ii(gr)), en función del número de visitantes y el tiempo de estancia en la sala, el impacto causado por cada persona por minuto de per-

manencia en el interior (Ii(p) = Ti/6*ti) y, finalmente para estanda- rizar, el impacto que produciría un grupo de 6 personas durante 10

minutos (Ii(6p10m.) = Ii(p)*6*10), en ºC. En ocasiones, como se observa en la Figura 5.62, se produce un efec- to acumulativo en la segunda y sucesivas entradas de grupo en cada día de visita, de modo que cada grupo produce un incremento máxi- mo mayor al anterior y alcanza un nivel de recuperación menor. Por otra parte, hay que tener en cuenta además que los incrementos de temperatura provocados por la entrada del primer grupo son relativamente mayores que los que produce la entrada del segundo y sucesivos grupos en cada visita. El incremento que produce la entrada del segundo y sucesivos grupos parte de una temperatura que está determinada por el intervalo de tiempo transcurrido desde la salida del grupo previo y la tasa de recuperación inicial de la temperatura. Dada la variedad y complejidad de los ciclos de visita y la ausencia de datos sobre tiempos de estancia, la relación entre el número de grupos y/o número de personas que entran en cada ciclo de visita diaria y el incremento máximo total de temperatura producido en ese ciclo (ΔTmax) resulta una variable de mucha utilidad a la hora de estimar la magnitud del impacto producido sobre la temperatura de la Sala (por grupo IΔTmax (gr) = ΔTmax/nºgrupos; por persona

IΔTmax (p) = ΔTmax/nºpersonas), en relación a la época del año y a (*) las características de cada ciclo de visita. El método STL (Cleveland et al., 1990) es un procedimiento de filtrado para la descomposi- - Tendencia natural: ción de una serie temporal en las componentes estacional, El patrón sinusoidal que presenta la evolución natural de la tem- tendencia y residual. El STL es un diseño simple que consiste peratura en el interior de la cavidad a lo largo del tiempo puede en una secuencia de aplicacio- enmascarar el valor del impacto y especialmente del tiempo de nes del suavizado mediante regresión local o loess; esta recuperación, falseando el análisis. Así, en las épocas de descen- simplicidad permite un análisis so de la temperatura (tendencia natural decreciente) los impac- de las propiedades del método y permite una rápida computa- tos darán valores relativamente inferiores a los que se producen ción, incluso para largas series en los periodos de incremento de temperatura (tendencia natural temporales con varios tipos de tendencias y suavizados esta- creciente), y lo mismo ocurre con los tiempos de recuperación. cionales. Otras características Para poder contrastar la variabilidad de los impactos producidos del STL son: la especificación del rango en el que realizar el en función de las diferentes modalidades de régimen de visita, es suavizado, que puede variar necesario conocer el valor de la tendencia natural en cada desde intervalos muy peque- ños a muy grandes; es un momento para poder evaluar su efecto. Esto resulta fundamental método robusto de identifica- ción de las componentes esta- además a la hora de estimar los tiempos de recuperación. cional y tendencia que no se Para ello se ha empleado el procedimiento STL (Seasonal-Trend ve afectado por comporta- mientos anómalos en los Decomposition Procedure Based on Loess), procedimiento iterati- datos; permite la especifica- ción del periodo de la compo- vo de descomposición de la tendencia estacional basado en un nente estacional como múltiplo suavizado loess (Cleveland et al., 1990)(*), de modo que se ha (mayor que uno) del intervalo de muestreo; y tiene la capaci- descompuesto la serie temporal original (en este caso la serie dad de hacer la descomposi- correspondiente a la Temperatura en la Sala de Polícromos) en ción con ausencia de datos en la serie. tendencia, estacionalidad y componente residual (Figura 5.63).

182 Análisis microambiental

Figura 5.63 Ejemplo de descomposi- ción loess de la evolución en el tiempo de la Temperatura en la Sala de los Polícromos en el periodo de febrero de 1997 a febrero de 1999 (rango mensual). La señal original (arriba) se descompone en la componente estacional (seasonal), tendencia (trend) y componente residual (remainder). Los rec- tángulos grises de la derecha muestran las diferentes escalas verticales.

A continuación, para cuantificar la tendencia correspondiente a cada periodo semanal se ha realizado un ajuste por mínimos cuadrados (ajuste lineal por mínimos cuadrados) de cada tramo semanal. Se ha aplicado este procedimiento para estimar los valores de tendencia semanal para el ciclo 2004-2005, periodo sin influencia de visitas. La relación entre los valores de tendencia obtenidos según este procedimiento para el periodo 1997-1998 y para el 2004-2005 presenta un buen ajuste, en base a un simple análisis de regresión lineal, con un elevado índice de correlación (0,93) y una pendiente de 1,049 (Figura 5.64). Esto indica que el procedimien- to aplicado para el cálculo de tendencia ha proporcionado valores bastante Figura 5.64 Correlación de los valores aproximados a los de tendencia semanal naturales también obtenidos para el ciclo para el ciclo 1997- anual 1997-1998 y para el 2004-2005 (y=- 1998, levemente 0,002+1,049x). superiores a los de 2004-2005.

183 capítulo 5

- Tiempos de recuperación total El cálculo del periodo de tiempo necesario para la recuperación total de la temperatura tras un ciclo de visita a la Sala de Polícromos se ha realizado gráficamente, como se muestra en la Figura 5.65. Para cada una de las visitas diarias analizadas, junto a la curva de temperatura se ha representado la tendencia semanal correspondiente, con el origen situado sobre el valor de la temperatura inicial (momento previo a la entrada del primer grupo). El instante en que se alcanza la recuperación de la temperatura corresponde al punto en el que la recta de tendencia se hace tangencial o intersecta a la curva de temperatura. El tiempo de recu-

peración (tR) será el intervalo transcurrido entre el momento en que sale el último grupo de la visita y el punto de intersección.

Figura 5.65 Ejemplo del método de cálculo del tiempo de recu- peración (tR = 11h. y 15min.), teniendo en cuenta la tendencia estimada (- 0,01 ºC/día) un día de visita de marzo de 1997 (horario GMT).

En ocasiones el tiempo de recuperación es superior al transcurrido entre visitas de días consecutivos. En esos casos, se ha estimado el porcentaje de recuperación alcanzado en el momento previo a la entrada del primer grupo de visita del día siguiente. El tiempo de recuperación va a estar sujeto a la tasa de recupe- ración que presenta la temperatura. La tasa de recuperación dependerá a su vez del impacto generado por la visita sobre la temperatura y de la inercia térmica del sistema en ese momen- to, y es variable a lo largo del tiempo, muy intensa durante los primeros minutos y gradualmente menor a medida que avanza el tiempo y la temperatura se aproxima a su valor “natural”.

• Análisis del impacto sobre la temperatura Dada la cantidad y complejidad de datos obtenidos en el análisis de los efectos de la entrada de visitas sobre la temperatura de la cavidad (Anexo 2), se presentan aquí valores medios mensuales de algunas de las principales variables estimadas (Tabla 5.14) que permiten mostrar una idea general de la distribución de estos efectos sobre la temperatura a lo largo del periodo anual.

184 Análisis microambiental

Mes nº ti ii tT iT Ii IT ΔTmax tR I1º Ii(p.) IΔTmax grupos (min) (min) (min) (min) (ºC) (ºC) (ºC) (h) (ºC) (ºC) (ºC) feb-97 5 14,2 17,1 69 64 0,09 0,41 0,17 14,0 0,0012 0,0010 0,034 mar-97 5 15,9 15,5 75 70 0,09 0,41 0,18 12,9 0,0011 0,0009 0,036 abr-97 5 14,7 15,4 81 69 0,09 0,47 0,21 15,1 0,0012 0,0010 0,042 may-97 2 16,2 21,3 33 28 0,13 0,27 0,17 9,5 0,0015 0,0014 0,085 jun-97 8 14,8 19,1 114 128 0,11 0,83 0,24 >21,1 0,0014 0,0012 0,030 jul-97 7 14,9 19,9 96 108 0,11 0,71 0,24 >24,6 0,0015 0,0013 0,034 ago-97 7 14,9 17,7 102 104 0,12 0,82 0,25 >24,9 0,0017 0,0014 0,036 sep-97 7 14,8 19,5 103 117 0,13 0,89 0,26 16,5 0,0018 0,0015 0,037 oct-97 8 16,8 19,2 135 168 0,12 0,97 0,27 >18,0 0,0015 0,0013 0,034 nov-97 4 17,1 22,8 67 89 0,12 0,50 0,2 >15,6 0,0014 0,0013 0,050 dic-97 6 16,3 21,5 98 108 0,11 0,65 0,21 >18,2 0,0013 0,0011 0,035 ene-98 5 16,0 - 115 - 0,11 0,57 0,18 15,6 0,0014 0,0012 0,036

Anual 15,55 - 91 - 0,11 0,63 0,22 17,2 0,0014 0,0012 0,041

Como se puede observar en la tabla, en general, los tiempos de per- Tabla 5.14 Valores medios mensuales de manencia en la Sala de los diferentes grupos (ti) a lo largo del periodo algunas de las variables esti- de registro (15,55 minutos de media anual) excedían el estipulado para madas (explicación más extendida en el texto) para el análi- el régimen de visitas en vigor, establecido en un tiempo de estancia de sis del efecto de las visitas 10 minutos por grupo. Los intervalos de tiempo entre grupos consecu- sobre la temperatura del aire en el interior de la cavidad tivos (ii) (entre la salida de un grupo y entrada del siguiente) variaba (Sala de Polícromos). Ciclo entre 15 y 25 minutos. anual febrero 1997-enero 1998. ti : tiempo de permanencia en la Sala de cada El impacto de la entrada de visitantes durante su permanencia en el grupo de 6 personas; ii : inter- interior de la Sala de los Polícromos se traduce en un incremento medio valo de tiempo transcurrido entre la salida de un grupo y de la temperatura de 0,0012 ºC por persona y minuto, I , máximo de i(p.) la entrada del siguiente; tT=∑ti 0,0015 ºC en septiembre y mínimo 0,0009 en marzo (valor puntual : tiempo de permanencia total por grupo para cada ciclo de máximo de 0,0017 ºC en mayo y mínimo 0,0007 ºC en marzo). En base visita diario; iT=∑ii : intervalo a este dato promedio podemos estimar que una visita compuesta por 5 de tiempo total para cada ciclo de visita diario; Ii(gr) : incre- visitantes y 1 guía, con un tiempo medio de permanencia en la Sala de mento de temperatura genera- Polícromos de 10 minutos que era el indicado por el régimen de visitas do por la entrada de cada grupo; IT=∑ Ii(gr); ΔTmax : en vigor, provocaría un incremento medio de la temperatura en torno a incremento máximo en la temperatura del aire producido en 0,072 ºC. cada ciclo de visita; tR: tiempo de recuperación de la tempe- El valor medio anual del impacto máximo registrado en cada ciclo de ratura; I1ºgrupo (p): impacto visita diario (ΔT = 0,22 ºC) es del orden del rango de oscilación sobre la temperatura por per- max año sona y minuto provocado por térmica mensual observado en la monitorización del periodo 2004- la entrada del primer grupo de 2005, sin perturbación antrópica salvo entradas esporádicas, y superior cada ciclo de visita; Ii(p.) : impacto sobre la temperatura al valor de la media anual del rango de oscilación mensual de la tem- provocado por persona y minuto a partir del incremen- peratura para ese periodo que fue de 1,54 ºC. Este hecho puede pro- to de temperatura que genera vocar cambios notables en un sistema térmico estable, modificando sig- la entrada de cada grupo de un ciclo de visita diario; I nificativamente el equilibrio térmico natural así como los ΔTmax (gr)=ΔTmax/nºgrupos de cada ciclo fenómenos/procesos de transporte de calor. de visita.

185 capítulo 5

El tiempo necesario para recuperar la temperatura “inicial”, tR (teniendo en cuenta la tendencia natural en cada momento, como se ha explicado previamente) tras la finalización de un ciclo de visitas diario, ha dado un valor medio anual en torno a 17 horas. Este periodo de tiempo es inferior al que, por regla general, se da entre ciclos de visitas de días consecutivos. No obstante, se han detectado periodos de tiempo necesarios para alcanzar la recuperación superiores al intervalo de tiempo real transcurrido entre la salida del último grupo de un ciclo diario y la entrada del primer grupo del ciclo del día siguiente. - Tiempos de recuperación y efectos acumulativos: Así pues, en el análisis detallado de los datos, se ha detectado que a raíz de los impactos generados sobre la temperatura por la entrada de un ciclo de visitas a la cavidad no siempre se consi- gue su recuperación total antes de la entrada del siguiente ciclo de visitas. Especialmente en determinadas épocas, el periodo de tiempo necesario para la recuperación total de la temperatura excede el intervalo de tiempo que existe entre un ciclo de visitas y el siguiente, lo que provoca efectos acumulativos. Así, en el análisis de los datos registrados de los periodos entre junio-agosto y entre octubre-diciembre, con frecuencia se ha visto que no se había alcanzado la recuperación total de la temperatura antes de la entrada del primer grupo del ciclo de visitas del día siguente. A lo largo del mes de junio se producen efectos acumulativos dispersos, con periodos de recuperación superiores a 20 horas y porcentajes de recuperación alcanzados en el momento de la entrada del siguiente ciclo de visitas en torno al 93-98%. Concretamente desde mediados de julio y hasta finales de agosto los efectos acumulativos se producen de modo continuo, ya que en ningún caso se alcanza la recuperación total de la temperatura antes de la entrada del siguiente ciclo de visitas. Los tiempos de recuperación exceden por regla general las 20 horas y los porcentajes de recuperación para ese momento oscilan entre el 90-98%. En el caso concreto del 10 de agosto, con día de descanso por medio, la recuperación no se alcanza siquiera a las 44 horas, con un 95,6% de recuperación en ese momento. Posteriormente, hasta octubre no se vuelven a producir efectos acumulativos de este tipo. En este caso, como en junio, son procesos dispersos (en días discontinuos) que se prolongan del mismo modo a lo largo de noviembre y diciembre, con periodos de recuperación superiores a 20-21 horas y porcentajes de recu- peración alcanzados entre 88 y 98%. En la Figura 5.66 se muestra, a modo de ejemplo, el efecto acumulativo que tiene lugar por la entrada de 8 grupos de visitantes en la primera semana del mes de junio, momento de gran estabilidad térmica por ser la fase en el que se produce un cambio de tendencia y se alcanza la mínima temperatura anual. El incre-

186 Análisis microambiental

mento acumulado de temperatura durante esa semana sobre los valores naturales previos a la entrada de la primera visita (mar- tes 3 de junio) es de 0,03°C, valores que sólo se recuperan parcialmente el siguiente día sin ciclo de visitas (lunes 9 de junio).

Figura 5.66 Registro de la temperatura del aire en la Sala de Polícromos (3 al 10 de junio de 1997).

Además, días anómalos concretos en los que se había producido una afluencia de visitantes superior al régimen de visitas establecido (por ejemplo, el 11 abril con 49 personas, el 19 de agos- to con 45 personas y, especialmente, el 7 de octubre con 60 personas) no alcanzaron la recuperación total de la temperatura (concretamente en el caso del 7 de octubre sólo se alcanzó la recuperación al 88%) y se produjeron efectos acumulativos significativos.

- Factores y/o variables condicionantes: El análisis de los resultados nos ha permitido identificar 3 factores fundamentales, que actúan e interactúan de forma discontinua, determinantes de la magnitud de los impactos y de los tiempos de recuperación: (1) el número de grupos y/o personas por ciclo de visita; (2) el tiempo de permanencia en total por cada ciclo de visitas a la Sala; (3) Condiciones térmicas del sistema (aire-roca, aire-aire). (1) El número de grupos y/o personas por ciclo de visita. La suma total de los incrementos producidos por cada uno de los

grupos en cada ciclo de visita (IT) alcanza un valor medio anual de 0,63ºC, con valores relacionados de modo directo con el número de grupos (y por tanto con el número de personas) que accedían a la Sala para cada periodo, según el régimen de visita

187 capítulo 5

vigente, con un alto grado de correlación (Figura 5.67). Así, por ejemplo, durante los periodos de tiempo con entrada de 2 grupos

al día los valores de Incremento Total IT producido presentaban valores mínimos, variando entre 0,19ºC y 0,32ºC (0,27ºC de media). En el extremo opuesto, durante los periodos de tiempo en que se producía la entrada de 8 grupos por ciclo de visita dia-

rio, los valores de Incremento Total IT presentaron valores medios de 0,83ºC en junio (máximo de 0,99ºC y mínimo de 0,66ºC) y 0,97ºC en octubre (mínimo de 0,80ºC y máximo de 1,01ºC), los mayores registrados.

Figura 5.67 Correlación entre el núme- ro de grupos que componen cada ciclo de visita a lo largo del año e IT, que es la suma de los incrementos de temperatura generados por cada uno de los grupos que integran un ciclo de visita diaria. Presentan alto grado de correlación (R2=0,75) a través la curva de regre- sión exponencial y=0,1697·e0,2114x.

El incremento medio producido por cada uno de los grupos (Ii(gr)) presenta un valor medio anual de 0,11ºC, el valor máximo de 0,16ºC se alcanza con grupos que entran en mayo y noviembre y el mínimo 0,06ºC con la entrada de determinados grupos en febrero y marzo. No obstante, el incremento de temperatura producido por cada grupo es una variable que hay que tratar con cui- dado. Como se ha explicado previamente, hay que tener en cuenta que los incrementos de temperatura provocados por la entrada del primer grupo son relativamente mayores de los que produce la entrada del segundo y sucesivos grupos en cada ciclo de visita (ver Figura 5.62), debido a que generalmente en el intervalo de tiempo de descanso entre grupos consecutivos se alcanza solamente una recuperación parcial de la temperatura. Para evitar esto, se han individualizado los valores de los incrementos de temperatura producidos por la entrada del primer grupo de cada ciclo, tomando estos valores como otra variable que refleja- ría la respuesta del sistema térmico a la entrada de un grupo de 6 personas en cada época del año o bien el impacto que produce la entrada de cada una de esas personas por cada minuto de

estancia en la Sala (I1ºgrupo (p)).

188 Análisis microambiental

La relación entre el número de grupos que accede a la Sala de Polícromos en cada ciclo de visita y el tiempo necesario para la recuperación total de la temperatura presenta un grado de corre- lación aceptable (R2=0,6) tanto para los datos diarios como para las medias mensuales (Figura 5.68). Durante los periodos entre junio-agosto y octubre-diciembre hay días en los que no se produce la recuperación total, que ha de ser superior a 20-22 horas, antes de la entrada del ciclo de visita correspondiente al siguiente día, de modo que el valor del tiempo de recuperación total se desconoce. Para contemplar de algún modo la dispersión de los datos que producen estos días, se ha tomado un valor homogé- neo de 30 horas (ver figura). Los valores de tiempo de recupera- ción superiores a 22 y a 30 horas que se observan para el caso de la entrada de 7 grupos, corresponden a tiempos de recupera- ción medidos en el sexto día de visita (domingo), con un día de descanso por medio que permite medir esos tiempos de recupe- ración superiores a 20-22 horas y no produce efectos acumulativos antes de la entrada del siguiente ciclo de visita después del día de descanso.

Figura 5.68 Relación entre el número de grupos que acceden a la Sala de Polícromos en cada ciclo de visita y el tiempo necesario para la recuperación total de la temperatura (datos diarios-naranja y medias mensuales-negro).

Por lo tanto, la cantidad de calor introducida en el sistema así como el tiempo necesario para eliminarla dependen en gran medida del número de personas que acceden a lo largo de cada ciclo diario de visita. Existe, sin embargo, un alto grado de dis- persión debido, por una parte, a las variaciones en las condiciones térmicas del sistema en las distintas épocas del año. Por otra parte, las características que desconocemos de los grupos (peso de los individuos, edad, etc.) introducen un nivel de incertidumbre y una variabilidad que impide obtener buenas correlaciones y estimaciones precisas.

189 capítulo 5

(2) La Influencia del tiempo de permanencia total, por cada ciclo de visita. El análisis de los resultados obtenidos en el estudio de impacto de grupos individuales nos permite observar una clara relación entre el tiempo de permanencia de cada grupo en el interior de la sala y el incremento de temperatura registrado (Figura 5.69).

Figura 5.69 Relación entre el tiempo total de permanencia tT en la Sala a lo largo de cada ciclo de visita y el incremento máximo de temperatura ΔTmax alcanzado en dicho ciclo. Se ajusta a una línea de regresión exponencial (y=0,1255·e0,006x) con R2=0,54.

En el caso de la relación del tiempo de permanencia total con IT (suma de los incrementos producidos por cada uno de los grupos que constituyen un ciclo de visita) la correlación, mediante una regresión exponencial da un buen resultado con un R2=0,8 (Figura 5.70).

Figura 5.70 Relación entre el tiempo total de permanencia tT en la Sala a lo largo de cada ciclo de visita y la suma total del incremento de temperatura inducido por cada uno de los grupos que componen el ciclo de visita diaria, IT. Se ajusta a una línea de regresión exponencial (y=0,1702·e0,0141x) con R2=0,79.

190 Análisis microambiental

Analizando la relación entre el tiempo de estancia / grupo (6p), concretamente de los incrementos producidos por la entrada a la Sala del primer grupo de cada ciclo, observamos que en función de la tendencia que presenta la curva de la temperatura (ascendente - creciente / descendente - decreciente) los incrementos alcanzados tienen una dinámica diferente (Figura 5.71). Así, a medida que aumentan los tiempos de estancia, los incrementos sobre la temperatura del aire en la Sala son inferiores durante la época ascendente frente a la descendente (la pendiente de la recta de corre- lación es menor para el caso de la época ascendente). Figura 5.71 Relación entre el tiempo de estancia del primer grupo (6p) de cada ciclo de visita y los incrementos de temperatura producidos en la Sala, diferenciando las distintas épocas de tendencia térmica, y líneas de regresión lineal correspondientes.

Esta misma relación se aprecia si analizamos el incremento de temperatura máximo alcanzado frente al tiempo de permanencia en la Sala de Polícromos a lo largo de un ciclo diario completo (Figura 5.72). La reacción del sistema al paso del tiempo en la estancia de los diferentes grupos de visita varía como respuesta a la diferente inercia térmica del sistema. Así, durante la época ascendente la relación entre el tiempo de permanencia en la Sala y el incremento de temperatura máximo producido en cada ciclo de visita es menor que durante la época descencente.

Figura 5.72 Distintas épocas de tendencia de la temperatura y diferente reacción del sistema al paso del tiempo en la estancia como respuesta a la diferente inercia tér- mica del sistema. Época ascendente: más tiempo - menos impacto. Época descendente: menos tiempo - más impacto.

191 capítulo 5

La influencia del tiempo de permanencia sobre el tiempo de recu- peración, tiene una relación positiva o creciente, aunque con un nivel de correlación bajo (Figura 5.73). La permanencia en la Sala de una fuente de calor, como son las personas, durante un periodo de tiempo prolongado produce un sobrecalentamiento del sistema (aire primero y roca después), cuyo exceso una vez que la fuente de calor cesa (salen las visitas) ira disminuyendo poco a poco, hasta alcanzar la recuperación total de la temperatura. Sin embargo, este proceso se dilata en el tiempo más o menos, no sólo en relación al tiempo que ha permanecido la fuente de calor en el interior de la cavidad, sino condicionado además por la inercia térmica del sistema en cada momento.

Figura 5.73 Relación entre el tiempo de permanencia en la Sala y el tiempo necesario para la recuperación total de la temperatura. Se ajusta a una curva de regresión exponencial y=8,5834·e0,005x con un R2=0,2166.

Figura 5.74 Tendencia anual de evolución natural de la temperatura del aire y tendencias parciales a lo largo del año en el interior de la (3) Condiciones térmicas del sistema (aire-roca, aire-aire) Sala de Polícromos. La variación natural de la temperatura del aire en el interior de la Sala de Polícromos presenta un carácter sinusoidal. Tiene una tendencia o inercia térmica ascendente, creciente o positiva entre los meses de junio y diciembre y su tendencia o inercia es descendente, decreciente o negativa entre enero y mayo (Figura 5.74).

192 Análisis microambiental

Este patrón de evolución temporal de la temperatura del aire responde a que el principal mecanismo de transferencia de calor (intercambio energético) a las zonas internas y profundas de la cueva es la conducción a través de la roca encajante. La roca, con una elevada capacidad calorífica, muestra una oscilación térmica muy baja y gran capacidad filtrante de las variaciones termohi- grométricas externas, actuando como regulador de la temperatura en el interior de la cavidad. Así pues, las condiciones térmicas en el interior de la cavidad quedan determinadas fundamentalmente por la variación de la temperatura de la roca, que regula la inercia térmica del aire en cada momento, y la relación entre la temperatura de la roca y la temperatura del aire en el interior de la cavidad (transferencias energéticas roca-aire en forma de calor). Además, esto condiciona en gran medida las magnitudes de los impactos térmicos producidos por la entrada de personas al interior de la cavidad, así como los tiempos de recuperación de la temperatura del aire. Durante la época con tendencia negativa o descendente, la roca se está enfriando y está induciendo el descenso de la temperatura del aire en el interior de la cavidad. Por lo general, durante esta época la roca tiene menor (o igual) temperatura que el aire. Los incrementos máximos alcanzados en la temperatura por la entrada de visitantes durante este periodo son, de media, relativamente inferiores a los alcanzados durante los periodos de tendencia ascendente y, del mismo modo, los tiempos de recupera- ción son menos prolongados, y no se producen efectos acumulativos. El sistema es capaz a absorber en poco tiempo el calor emitido por las personas. En primer lugar se calienta el aire y acto seguido la roca que, dada su menor temperatura y su gran capacidad calorífica retirará ese exceso de calor, como respuesta a la tendencia-inercia del sistema a alcanzar el equilibrio térmico entre ambas fases, por lo que los impactos producidos serán menores y también menores los tiempos de recuperación. Durante la época con tendencia o inercia positiva o ascendente, la roca está cediendo energía en forma de calor al aire, que incrementa su temperatura. Así, durante este tiempo la temperatura de la roca es por lo general mayor que la del aire. Los incrementos máximos alcanzados en la temperatura (tanto los impactos del primer grupo como los impactos generados por persona) por la entrada de visitantes durante este periodo son, de media, relativamente superiores a los alcanzados durante los periodos de tendencia descendente. Los tiempos de recuperación son más amplios y es la época en la que se producen efectos acumulativos, especialmente durante los periodos en que la tendencia tiene menor pendiente.

193 capítulo 5

Por ejemplo, entre los meses de junio-agosto y octubre-diciembre la tendencia o inercia térmica del aire es similar a 0,002ºC al día (ver Figura 5.74). Durante este periodo se producen impactos cuantitativamente mayores sobre la temperatura del aire, tanto en la entrada del primer grupo como en la parte proporcional correspondiente al impacto que produce cada persona. El aporte de calor incorporado al aire por las visitas produce un gran incremento de la temperatura del aire, que permanece durante un largo periodo de tiempo al no poder ser absorbido por la roca y no existir ningún otro mecanismo. Sin embargo, en septiembre cuando mayor es la tendencia (en torno a 0,013ºC al día) los impactos son altos, mayores que en los meses contiguos y, en cambio, los tiempos de recuperación son cortos y no se producen efectos acumulativos. Esto probablemente sea debido a que la tasa de incremento de temperatura natural o inercia térmica positiva es tan elevada que los aportes de calor por parte de los visitantes quedan en poco tiempo enmascarados o diluidos por el aporte de calor constante al aire por parte de la roca. En el mes de mayo la situación resulta algo más compleja. Se producen impactos elevados sobre la temperatura, dando valores máximos en cuanto a la temperatura y, sin embargo, los valores son mínimos respecto al tiempo de recuperación. Puntualmente, en esta época se produce una situación de máxima estabilidad térmi- ca en el interior de la cavidad: se igualan las temperaturas del aire

entre Polícromos y las zonas contiguas (TPolícromos=TCruce=TEntrada). Esta situación favorece que se produzcan mayores impactos sobre la temperatura del aire de la Sala de Polícromos. Al mismo tiempo, un incremento de temperatura en Polícromos induce un desequilibrio que favorece la formación de un fenómeno de circulación ter- moconvectiva entre el Cruce y Polícromos (las diferencias de temperatura generan gradientes de densidad que provoca el movimiento del aire), el aire más caliente de Polícromos tenderá a desplazarse hacia el Cruce (orientado a recuperar el equilibrio térmi- co), de manera que los tiempos necesarios para la recuperación total de la temperatura son más cortos. En general, los puntos de inflexión (máximo y mínimo) son periodos de gran estabilidad térmica en el interior de la cavidad. Sin embargo, en noviembre-diciembre la estabilidad térmica no llega a ser tan extrema, ya que la igualdad en las temperaturas no se

produce de manera sincrónica: primero se igualan TCruce=TEntrada (finales de noviembre) y más tarde TPolícromos=TEntrada (enero).

Así pues, la temperatura del aire en la Sala de Polícromos está condicionada por: ◊ La temperatura de la roca que determina la inercia térmica del aire: es la roca la que “calienta” o “enfría” el aire del interior de la sala y aporta ese carácter sinusoidal a la curva de evo- lución temporal la de temperatura del aire.

194 Análisis microambiental

◊ La relación de la temperatura del aire en Polícromos con la temperatura del aire en las zonas contiguas, especialmente el Cruce. El sistema térmico puede verse alterado y modificado por la presencia de visitas variando su dinámica natural, especialmente en los momentos de mayor estabilidad térmica en los que cualquier perturbación, como la entrada de visitantes, constituye un gran impacto. En la zona del Cruce y especialmente en la Entrada el acceso de los de visitantes produce un doble efecto: ◊ El incremento de la temperatura del aire por el paso de personas (teóricamente menor que en Polícromos porque aquí sólo estaban “de paso”) ◊ La variación de la temperatura por efecto de la apertura de la puerta, cuyo efecto será diferente según la época (estación) del año: en verano entrará aire caliente; en invierno la apertura de la puerta favorecerá la entrada de aire frío. De este modo, la apertura de la puerta actúa incrementando los desequilibrios térmicos de carácter local. Finalmente, los datos analizados en este estudio, a partir de la monitorización real de un ciclo anual con visitas, revelan que una de las principales premisas del modelo en el que se basaba el régimen de visitas, “evitar el efecto acumulativo”, no se cumplía. Efectos acumulativos de similar naturaleza, debidos a visitantes también han sido descritos en otras cuevas con arte mural (ej. Hoyos et al., 1998a). Además, experimentos de calentamiento del aire desarrollados en cavidades artificiales en carbonatos (minas) han mostrado efectos acumulativos similares, que llegan a tener carácter de largo periodo e incluso sugieren cambios irreversibles en la temperatura (Crouzeix et al., 2003, 2006). Estos mismos estudios han mostrado que, a raíz de un experi- mento de calentamiento en una habitación confinada de dimensiones similares a la Sala de Polícromos (300 m3), y aplicando una fuente de calor equivalente al efecto de la presencia de seis visitantes (aprox. 800W), se produce estratificación térmica hori- zontal, y la capa cálida permanece confinada la parte superior de la habitación (Crouzeix et al., 2006). Durante el periodo de registro estudiado el sensor de temperatura del aire en la Sala de Polícromos se encontraba situado 1 m del suelo y a 0,37 m del techo (y a 1,7 m de la pared), por lo que es importante remarcar que posiblemente los resultados obtenidos a partir de este estudio están infravalorando los efectos reales producidos en la proximidad al techo de la Sala, soporte de las pinturas rupestres.

195 capítulo 5

> Impactos sobre el CO2 en el aire Como se ha visto, la pauta evolutiva de la temperatura es sinusoidal y, por así decirlo, estable año tras año. En cambio, la concentración de

CO2 en el aire de la cavidad presenta una gran variabilidad y oscilación a lo largo del año ya que está condicionada por los patrones de venti- lación: (1) Regimenes de intercambio interior-exterior: ventilación o renovación del aire estacional (régimen invierno/ régimen verano) y ventilación día/noche, especialmente en época estival; (2) Patrones locales y en épocas concretas de circulación del aire en el interior de la cavidad (termo-convección de carácter local entre el Cruce y Polícromos, estancamiento favorecido por la igualdad de temperaturas

en Entrada-Cruce-Polícromos, etc). Así, la pauta evolutiva del CO2 en el interior de la cavidad es más inestable y responde a variaciones atmos- féricas en el exterior (temperatura, humedad relativa, precipitaciones) y a la actividad del suelo externo.

Los incrementos en la concentración de CO2 en el aire del interior de la cavidad (Sala de los Polícromos) han sido detalladamente monitorizados entre febrero 1997 - enero 1998, con intervalos de registro de 2 minutos. En la Figura 5.75 se presenta el registro completo del ciclo anual en relación al número de personas que entraban en la cavidad cada día de visita.

Figura 5.75 CO2 en la Sala de los Polícromos a lo largo del ciclo anual 1998 -1997, indicando el número de visitantes que entraban al día en la cavidad.

En la Tabla 5.15 se muestran los valores medios mensuales obtenidos

del análisis de los incrementos de CO2 producidos por la entrada de visitantes a la cavidad a partir de los datos correspondientes al periodo febrero 1997 - enero 1998, con intervalos de registro de 2 min. El aná-

lisis de los incrementos de CO2 se ha realizado para un total de 180 días, estimándose los incrementos máximos producidos en cada ciclo de visitas diaria así como los incrementos producidos por cada uno de los grupos, tal como se mostraba en la Figura 5.60. La dinámica de difu-

sión del CO2 emitido por los visitantes es más lenta que la conducción térmica del incremento de la temperatura, lo que provoca un pequeño desfase temporal en la respuesta del sensor. El resultado se traduce en

196 Análisis microambiental

que los incrementos producidos por las vistas no originan picos tan netos, sino que el efecto es más dilatado en el tiempo. Debido a esto, en algunos casos no se ha podido diferenciar el efecto de cada visita independientemente, dado que se solapaban los efectos de cada una, por lo que en esos casos solamente se ha calculado el efecto total de todas las visitas efectuadas en un día.

Utilizando los datos registrados del impacto provocado por cada grupo

Mes nº ΔCO2 medio ΔCO2 máximo ΔCO2 medio ΔCO2 medio por de grupos por grupo por ciclo por persona grupo de 6 personas (ppm) de visitas (ppm) y minuto (ppm) en 10 minutos (ppm) feb-97 5 63 316 0,74 44,37 mar-97 5 57 280 0,60 35,85 abr-97 5 64 421 0,73 43,54 may-97 2 112 230 1,15 69,14 jun-97 8 84 525 0,95 56,76 jul-97 7 62 431 0,69 41,61 ago-97 7 64 445 0,72 42,95 sep-97 7 75 528 0,84 50,68 oct-97 8 75 576 0,74 44,64 nov-97 4 110 442 1,07 64,33 dic-97 6 95 580 0,97 58,28 ene-98 5 98 492 1,02 61,25

Media anual 80 440 0,85 51,12

individual, y conociendo la duración de la visita (15,55 minutos de dura- Tabla 5.15 Incrementos de la concen- ción media), se ha calculado que el incremento medio provocado por tración de CO2 (ppm) en la una persona en cada visita es de 13,3 ppm, con lo que el incremento Sala de Polícromos motiva- por persona y minuto de estancia en la Sala de Polícromos es de 0,85 dos por las visitas (febrero ppm (máx. 2,0 ppm; mín. 0,4 ppm). De este modo podemos calcular 1997-enero 1998); valores medios mensuales y anual. que una visita compuesta por 5 visitantes y 1 guía con un tiempo de estancia de 10 minutos en Polícromos provoca un incremento medio de

51 ppm en la concentración del CO2 (máx.122 ppm; mín.23 ppm). En la Figura 5.76 se presentan los datos del incremento máximo producido en cada ciclo de visitas diario en relación al número de grupos que componen esos ciclos. Se observa que existe una relación exponencial creciente entre la afluencia de grupos y el impacto máximo que se registra en el CO2, menos clara no obstante que para el caso de la temperatura. Esta menor claridad responde al patrón variable o inestable que presenta la dinámica del CO2 en el interior de la cavidad.

197 capítulo 5

Figura 5.76 Incremento máximo en la concentración de CO2 provocado diariamente por el total de los visitantes en relación al número de grupos por ciclo de visita diaria. Regresión lineal con bajo grado de correlación (R2=0,2593) según la recta exponencial y=193,59·e0,1265x.

La relación entre el incremento neto de CO2 generado por cada grupo y el tiempo de permanencia en la Sala de cada grupo también es exponencial creciente presentando, del mismo modo, un grado de correla- ción menor que el observado para la temperatura (Figura 5.77).

Figura 5.77 Incremento máximo de la concentración de CO2 provocado por ciclo de visita en función del tiempo de estancia en la Sala de Polícromos. Regresión lineal con bajo grado de corre- lación (R2=0,3373) según la recta exponencial y=176,82·e0,0097x.

Existe, por tanto, una gran dispersión de los datos de impacto en rela- ción con el tiempo de permanencia derivada de la dinámica natural de

evolución de la concentración de CO2 que, como hemos visto anteriormente, experimenta grandes fluctuaciones de corto periodo y a escala anual. Los mayores impactos por persona y minuto se registran durante el periodo noviembre-enero coinci-diendo con el comienzo de la fase de recarga y la posterior etapa de altos valores de la concentración de

CO2, es decir, con el periodo de menor tasa de intercambio de gases con el exterior. Asimismo, coincidentes con los episodios de cambio en la tendencia térmica (puntos de inflexión), que como se ha indicado son

periodos de gran estabilidad, los incrementos del CO2 producidos por la entrada de visitantes son claramente los más elevados (noviembre- diciembre y mayo-junio).

198 Análisis microambiental

Los datos que podrían considerarse anómalos mostrados en la Figura 5.77, con ciclos de visitas que superan los 50 minutos de duración de permanencia en Polícromos provocan impactos relativamente bajos (por debajo de 200 ppm), sugieren que una vez superado un intervalo de tiempo determinado, el CO2 emitido comienza a ser asimilado por la atmósfera interior. Este fenómeno podría indicar la transformación de

CO2 en fase gaseosa en CO2 disuelto en fase líquida. La cinética de esa reacción química implica tiempos en torno a los diez minutos para su desarrollo (Sánchez-Moral et al., 1999) y una vez originada, el agua adquiere un carácter disolvente comenzando los procesos de corrosión de la roca y espeleotemas de composición carbonatada.

Las fuertes oscilaciones que experimenta la concentración de CO2 durante los meses de marzo y abril provocan una dilución del impacto debido a la magnitud de las variaciones naturales, siendo difícil separar la influencia antrópica de la dinámica natural (Figura 5.78) y haciendo imposible en la práctica realizar cálculos de tiempos de recuperación durante esos periodos.

Figura 5.78 Registro de la concentra- ción de CO2 del aire en la Sala de Polícromos (10 al 17 de marzo de 1997).

Por otra parte, el aporte extra de CO2-gas por parte de las visitas incrementa la tasa de recuperación de la concentración de CO2 en la Sala de Polícromos a raíz de los episodios de ventilación puntuales (Figura 5.79). En la zona de Entrada (Cocina), en cambio, las continuas aperturas y cierres de puerta provocan pulsos de ventilación localizada en esta zona que retardan aquí la recuperación de los niveles elevados de

199 capítulo 5

concentración CO2 en el aire. Otro periodo de máximo impacto de las visitas en la concentración de CO2 se produce en mayo, mes en el cual los incrementos por grupo llegan a alcanzar valores de 225 ppm. Este fenómeno está relacionado con un periodo específico en el cual se produce una ausencia de ventilación casi completa en la Sala de Polícromos, debido a que las diferentes salas monitorizadas (Entrada, Cruce y Polícromos) se encuentran en equilibrio térmico siendo el único momento del ciclo anual en el que las tres temperaturas son iguales. Esta situación térmica produce un estancamiento del aire en el interior de la cavidad, que favorece los efectos acumulativos, y aumenta la fragilidad del medio a las perturbaciones antrópicas.

Figura 5.79 Episodio de ventilación natural y efecto de las visitas sobre el proceso de recuperación o recarga en dos zonas de la cueva, Entrada y Polícromos.

Los impactos y tiempos de recuperación observados en los periodos de

alta tasa de ventilación y baja concentración de CO2 son inferiores a los de las etapas con escasa ventilación. Durante esas fases, la cueva presenta una mayor tasa de conexión con el suelo exterior con oscilaciones periódicas día-noche, provocando también en ocasiones un enmas- caramiento del impacto antrópico.

Como hemos visto, la estimación de los impactos sobre la concentra-

ción de CO2 inducidos por la entrada de visitantes a la cavidad entraña gran dificultad, ya que la dinámica natural de evolución de la concen-

tración de CO2 experimenta grandes fluctuaciones de corto periodo y a escala anual en función de la estación del año, siendo difícil en muchas ocasiones separar la influencia antrópica de la dinámica natural.

> Impacto sobre la humedad

La entrada de visitantes, como resultado de su respiración en el interior de la cueva, introduce un aporte extra de humedad a la atmósfe-

ra interna por exhalación de H2O-vapor en la respiración que induce por tanto incrementos en la humedad absoluta. Esto va acompañado

del incremento de temperatura por aporte de calor, aporte de CO2 y

200 Análisis microambiental

consumo de O2. En una atmósfera con humedad en saturación cualquier emisión de vapor de agua induce la condensación de agua en fase líquida.

El cálculo del impacto sobre la humedad generado por la entrada de visitantes en un ambiente saturado en humedad casi permanentemente como el de la Sala de Polícromos, no es posible mediante el uso de datos procedentes de sensores capacitivos que determinan la humedad relativa del aire, ya que se saturan casi de inmediato y, por encima de valores del 97%, ofrecen resultados poco fiables. Por ello debe realizarse una estimación de los incrementos que los visitantes provocan en la humedad absoluta como resultado de su respiración en el interior de la cueva.

Previamente, Sánchez-Moral et al., (1999) estimaron dichos incrementos y realizaron una cuantificación de la condensación inducida en la Sala de los Polícromos por la entada de visitantes. Actualmente con- tamos con datos más precisos acerca de las dimensiones de la cavidad (superficies y volúmenes), y especialmente de la Sala de los Polícromos, a raíz de los trabajos topográficos de alta resolución y pre- cisión, desarrollados por el Instituto Geográfico Nacional para la reali- zación del modelo digital del interior de la Sala, y proporcionados por el Museo de Altamira para este estudio. A partir de los resultados obtenidos en este estudio, acerca de los impactos producidos por la entrada de visitantes en los parámetros microclimáticos, junto con los nuevos datos topográficos altamente precisos, revisaremos las estimaciones de condensación inducida con el fin de obtener unos resultados más ajustados.

• Procesos de condensación El ambiente de la Sala de Polícromos, caracterizado por una alta estabilidad térmica, muestra oscilaciones muy bajas de su humedad relativa relacionadas únicamente con las leves variaciones térmicas. Durante los periodos de descenso térmico (diciembre a junio en Altamira) se produce la condensación natural de pequeñas cantidades de agua sobre la roca encajante. De forma contraria, durante la fase de incremento de temperatura (junio a diciembre) puede tener lugar un ligero proceso de evaporación que mantiene en equilibrio el balance anual, siempre que no tenga lugar la entrada de aire caliente y húmedo procedente del exterior, que como hemos visto precisamente es un fenómeno común en la cueva de Altamira durante la etapa estival y que se ve acrecentado debido a la apertura periódi- ca de la puerta. Estas transferencias de agua a través de cambios de fase (evaporación-endotérmico / condensación-exotérmico) de carácter natural tienen una clara relación con las variaciones de la temperatura estacionales en la cavidad, determinadas por las transferencias de calor. Así, existe una época del año en la que, de forma natural, se produce condensación por descenso de la temperatura y

201 capítulo 5

otra en la que se produce cierta evaporación natural, y en ciclos naturales la transferencia de vapor de agua y de la energía asociada debe quedar compensada, manteniendo un equilibrio dinámico.

- Procesos de condensación inducidos por los visitantes:

El aire exhalado por la respiración humana, cargado en H2O- vapor, se encuentra a mayor temperatura que el aire de la Sala y posee menor densidad, por lo que su tendencia será a ascender aproximándose a la zona superior junto al techo que resulta una zona de condensación preferencial debido además a la menor temperatura de la roca. El aire de la cueva está saturado. El ascenso de la temperatura del aire en la Sala por efecto de las visitas incrementa momentánea- mente el contenido máximo de agua que el aire puede contener. Parte del vapor de agua que están emitiendo las personas en un primer momento pasa a formar parte del aire, aumentando su humedad absoluta. Cuando las visitas salen de la Sala comienza la recu- peración de la temperatura, que se va reduciendo hasta alcanzar sus valores naturales, y los procesos de condensación se suceden. Considerando que cada persona emite por término medio 0,32 gramos de vapor de agua por minuto (Andrieux, 1988), en función de este promedio y de la duración media de la visita durante el periodo analizado (15,55 minutos) se ha estimado el volumen de agua con- densado por el conjunto de los visitantes que entraban a la cavidad durante el ciclo febrero 1997 - enero 1998 (Tabla 5.16). Así, la con- densación diaria será el resultado de calcular los litros de vapor de agua emitidos por cada grupo (l emitidos diariamente por grupo = 6 personas * tiempo(min) * 0,32 gr/min por persona). La condensa- ción mensual total será la condensación diaria calculada por el núme- ro de días de visita durante el periodo mensual (hemos considerado Tabla 5.16 Cálculo del volumen men- 25 días, ya que un día a la semana la cueva permanece cerrada). En sual y anual de agua con- la estimación hemos descartado el efecto provocado por la apertura densada (en litros) en la de la puerta durante los meses de verano, de forma que los resulta- Sala de Polícromos motivado por las visitas (febrero dos obtenidos hacen referencia únicamente al efecto directo de los 1997-enero 1998). visitantes durante su permanencia en la Sala de Polícromos.

mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic condensación ANUAL (litros) nº grupos (6 personas) 5 5 5 5 2 8 7 7 7 8 4 6 condensación diaria (l) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,06 0,24 0,21 0,21 0,21 0,24 0,12 0,18 condensación total (l) 3,73 3,73 3,73 3,73 1,49 5,97 5,22 5,22 5,22 5,97 2,99 4,48 51,50 evaporación natural (l) 0 2,93 49,30

202 Análisis microambiental

Los nuevos cálculos realizados indican que a lo largo del ciclo anual el volumen total de agua condensada en la Sala de Polícromos, como consecuencia de la entrada de visitantes, asciende a 51,50 litros. Asumiendo que la dinámica de la cueva no se viera afectada por la apertura de la puerta, de esa cantidad se evaporarían 2,93 litros durante el periodo de ascenso térmico natural, con el resultado de un incremento total de 49,3 litros de agua líquida en la atmósfera de la Sala. Este volumen de agua se condensaría preferentemente sobre los paramentos horizontales elevados (techo) ya que, como se ha explicado, el aire caliente y con más vapor de agua pesa menos que el aire de la sala sin alterar.

El volumen del aire de esta Sala se ha estimado en 220 ± 10 m3, y la superficie del techo, incluidas las irregularidades de la roca es de 164,13 m2. Asumiendo un proceso homogéneo de condensación sobre el techo, el resultado final sería la formación de una fina lámina de agua de 0,314 mm de altura al final del ciclo anual (Altura lámina agua (mm) = Condensación Anual (l) / Superficie Techo Polícromos (m2)). Este dato podría variar en función de la situación de los visitantes durante la visita y provocar niveles de condensación diferentes en determinadas áreas del techo. Además, la variabilidad en la rugosidad y porosidad superficial del techo favorece la retención de una lámina más o menos grosera, por efecto de la tensión superficial, siendo zonas del techo con microconcavidades las que ejercen una retención más efectiva de agua en superficie.

Los procesos de condensación de este vapor de agua sobre los techos de la Sala favorecen procesos de disolución de carácter local o puntual.

Diversos estudios han evaluado la importancia de los procesos de con- densación y corrosión en cavidades (Dublansky y Dublansky, 1998, 2000; Tarhule-Lips y Ford, 1998; De Freitas y Schmekal, 2003; Badino, 2004; Dreybrodt et al., 2005; Fernández-Cortés et al., 2006b). Sin embargo, son pocos los que han tratado de cuantificar la corrosión real inducida (Hoyos et al., 1998a, Sánchez-Moral et al., 1999).

Los procesos de microcorrosión de la roca encajante constituyen una gran amenaza para la conservación del arte rupestre, ya que supone un importante agente de deterioro por disolución parcial del sustrato de los pigmentos, y por movilización y lavado de las propias partículas de pigmento (Morat y Le Mouël, 1992; Hoyos et al., 1998a). Sánchez-Moral et al., (1999), realizaron una estimación de los fenómenos de microco- rrosión producidos en el techo de la Sala de Polícromos como consecuencia de la presencia diaria de visitantes a lo largo de 1997. Según un modelo puramente termodinámico obtienen una total de 653 mm3 de calcita que podría ser disuelta por procesos de microcorrosión inducida por los visitantes durante 1997. Aproximándose de un modo más preciso al proceso progresivo, a partir de un modelo cinético obtienen un total 314 mm3 de calcita disuelta, concluyendo en ese estudio que la corrosión inducida por los visitantes durante ese periodo resultó 78 veces mayor que la producida por procesos de condensación natural.

203 capítulo 5

> Experiencia con grupo de visitantes (Control experimental)

Como hemos visto, es fundamental conocer las características del grupo de visita así como la distribución de las personas y el recorrido realizado para poder hacer una estimación más ajustada y precisa de los impactos producidos en el ambiente kárstico. El 22 de junio de 2005 se realizó una experiencia con un grupo de visitas concertado con la direc- ción del Museo de Altamira. Esta experiencia consistió en la monitori- zación detallada de los principales parámetros micro-ambientales durante el tiempo de permanencia de 5 personas más un guía, con la condición de que la visita se realizara de forma semejante a las que tenían lugar en el periodo previo al cierre de agosto de 2002.

Previamente se procedió a la calibración del equipo y a su programación para que el intervalo de medida fuera de 30 segundos, con el objetivo de que el registro fuera de alta precisión. En la Sala de Polícromos se insta-

ló, específicamente para la ocasión, un sensor para la medida de CO2 en aire modelo LICOR 820 con una precisión de medida de 1 ppm junto al resto de los elementos sensores que componen el equipo fijo.

La visita comenzó a las 9:55h (GMT), accedió a la Sala a las 10:00h y salió de Polícromos a las 10:14h tras un periodo de 13 minutos 35 segundos en su interior. El peso medio del grupo era de 82,5 Kg/persona. En la Figura 5.80 se muestran los registros de temperatura de roca, temperatura de aire, flujo térmico roca/aire y concentración de

CO2 desde las 6:00 del día 22 hasta las 0h del día siguiente. Los incrementos registrados fueron de 0,16°C en la temperatura del aire

(12,88°C a 13,04°C), 138 ppm en la concentración de CO2 (842 a 980 ppm) y un leve ascenso en la temperatura de la roca por debajo de 0,01 °C (12,919 a 12,925°C). Estos valores son de un orden de magnitud similar pero en cualquier caso superiores a los incrementos medios regis-

trados en junio de 1997 (T aire: 0,07°C; CO2 aire 103 ppm). Este mayor impacto podría estar relacionado con dos factores: el peso medio elevado del grupo experimental y el hecho de que la entrada en Polícromos se realizara después de transcurrir sólo 5 minutos tras el acceso a la cueva y no después de un recorrido de más de 30 minutos por otras salas, tal y como se realizaba con el anterior régimen de visitas.

En cuanto a la recuperación de los valores previos, los resultados si coinciden plenamente con los observados en 1997. La temperatura vuelve a valores similares a los previos en un intervalo de 7 horas pero posteriormente mantiene un pequeño incremento cercano a 0,01°C que quedaría como efecto acumulativo para una hipotética visita el día

siguiente. En el caso del CO2, el cálculo del tiempo de recuperación es difícil dadas las fuertes oscilaciones que sufre durante este periodo.

Uno de los objetivos de la visita, era comprobar que el vapor de agua emitido por los visitantes, se transformaba en agua líquida mediante un proceso de condensación, así como conocer la cinética de dicho proceso. Dado que la cantidad estimada de vapor de agua emitida por un solo grupo es

204 Análisis microambiental

muy baja (0,12 g en 220 m3) y que se pretendía que la experiencia no provocara una fuerte perturbación microambiental, se proce- dió a instalar un sensor especialmente diseñado que nos permitiera detectar de forma cualitativa el proceso y su tiempo de reac- ción. El detector consiste en un sensor comercial de humedad relativa del aire, modificado para que la resistencia actúe sobre- calentada y de esa forma la señal no se sature a una humedad relativa del Figura 5.80 100%. Los resultados de la Registros de temperatura experiencia (Figura 5.81) de roca, temperatura de aire, flujo térmico revelan que, tras un perio- roca/aire y concentración do de tiempo inferior a los de CO2 en la Sala de 2 minutos de estancia en la Polícromos durante la visita experimental del 22 sala, se detecta un incre- junio 2005. mento de la humedad durante un periodo de 5 minutos (desde las 10:01:30 hasta las 10:06:30) y un posterior descenso hasta los niveles previos. Estos resultados deben contemplarse con precaución, ya que el sensor estaba en fase experimental, pero indican que tras 5 minutos de permanencia de un grupo de 6 personas, el paso de vapor de agua a agua líquida se hace efectivo y podría comenzar su condensación sobre los techos de la sala.

Figura 5.81 Registro mediante detector específico en fase experimental del incremento de la humedad en aire durante la visita del 22 de junio de 2005.

205 capítulo 5

Finalmente, dada la gran vulnerabilidad del medio en el que se encuen-

tran las pinturas rupestres, pequeños aportes de calor, humedad y CO2, introducidos en el sistema por el acceso de personas al interior de la cavidad, pueden producir grandes impactos, induciendo procesos de alteración graves e irreversibles. Para llegar a definir un umbral de equilibrio que permita establecer un régimen de visitas óptimo para la con- servación del patrimonio cultural que alberga la cueva, es necesario realizar un estudio mucho más exhaustivo, que tenga en cuenta fundamentalmente:

(1)Por una parte, un completo conocimiento de las características de las personas que integran los grupos de entrada (peso, edad, tiempo transcurrido en la cavidad antes de entrar a la sala, etc.) y del recorrido durante la visita. Esto permitirá realizar estimaciones cuantitativas precisas y correctas de los impactos y de la reacción del medio kárstico (atmósfera, roca, agua). (2)Por otra parte, un control de los diferentes parámetros ambientales en la vertical, con especial hincapié en la zona más próxima al techo, donde se ubican las pinturas, con el fin de adquirir un completo conocimiento y control de la distribución espacial de los parámetros ambientales, y de los procesos o fenómenos que se desencadenan al introducir ciertas variaciones.

206 Aspectos geomicrobiológicos

6Presencia y distribución de comunidades de microorganismos: aspectos geomicrobiológicos

Existen diversos rasgos en el interior de las cavidades kársticas, paten- tes a simple vista, que pueden ser identificados como evidencias de actividad microbiana: pequeñas colonias y extensos biofilms, alteraciones en el color y cambios texturales de los substratos rocosos, residuos de procesos de corrosión y precipitados bioinducidos, etc. (Barton, 2006). En la Cueva de Altamira, se han identificado evidencias significativas de actividad microbiana representadas por pequeñas colonias o biopelículas sobre paredes y techos de la cavidad, especialmente de las áreas más próximas a la entrada, incluida la Sala de los Polícromos. Asimismo, se han observado y estudiado precipitados carbonatados en forma de depósitos o espeleotemas denominados moonmilk, en clara asociación con comunidades microbianas, que aparecen dispersos a lo largo de toda la cueva. Mientras en las colonias de microorganismos o

207 capítulo 6

biopelículas, el componente mineral es inexistente o reducido a peque- ños depósitos, en los moonmilk el componente mineral es mayoritario. Ambos elementos, pequeñas colonias y depósitos de moonmilk, han sido objeto del estudio geomicrobiológico desarrollado en Altamira, con el que se ha pretendido profundizar en el conocimiento y la compren- sión de la interrelación mineral-microbio en el interior de la cavidad.

En este capítulo se presenta la descripción de las observaciones macroscópicas, realizadas in situ, acerca de las colonias microbianas y de los depósitos de tipo moonmilk. Conjuntamente, se muestran los resultados de las observaciones llevadas a cabo mediante el empleo de la técnica de microscopía electrónica ambiental. El Microscopio Electrónico de Barrido Ambiental (Environmental Scanning Electron Microscopy, ESEM) ha sido una herramienta básica para el desarrollo del estudio geomicrobiológico que ha permitido examinar, en condiciones de humedad y temperatura similares a las naturales y sin tratamiento previo, tanto los precipitados minerales correspondientes a los depósi- tos tipo moonmilk como las pequeñas colonias microbianas, evitando así la formación de artefactos. Esta técnica ha hecho posible realizar una caracterización microestructural detallada, identificando las fábri- cas minerales y concretamente las particularidades texturales, morfoló- gicas y microestructurales (forma y tamaño, ordenación de los cristales y de los microorganismos, relación mineral-microorganismo, etc.) de cada uno de los elementos investigados.

El estudio de la distribución espacial de las colonias en la cavidad, unido a los resultados de los análisis mineralógicos y geoquímicos (depósitos minerales, agua, soportes), y a la caracterización de los parámetros microclimáticos, ha permitido determinar las condiciones microambientales bajo las que se desarrollan y proliferan las diversas asociaciones de microorganismos, e identificar los respectivos soportes que los sustentan. Además, la integración de los datos sobre la hidroquímica de las aguas de infiltración y los datos microclimáticos ha permitido realizar cálculos geoquímicos que ayudan a discriminar el origen estrictamente inorgánico (sin mediación microbiana) frente al origen bioinducido de los precipitados. Así, los cálculos y modelizaciones geoquímicas unidos a las observaciones realizadas ha permitido establecer un modelo para la formación de los depósitos tipo moonmilk.

El estudio geomicrobiológico se ha realizado, por tanto, desde un plan- teamiento multidisciplinar. Los resultados obtenidos de los análisis microestructurales (ordenación microestructural y relación microbio- mineral), mineralógicos, geoquímicos e hidroquímicos y de la caracteri- zación de las condiciones micrombientales (parámetros microclimáticos y soportes), se han integrado con la información microbiológica más

208 Aspectos geomicrobiológicos

reciente y completa acerca de las complejas comunidades microbianas presentes en Altamira, resultado de los estudios microbiológicos desarrollados por el equipo de investigación del IRNAS-CSIC que trabaja en coordinación con nuestro grupo (ver prólogo y cap. 2-Antecedentes). A partir de este estudio ha sido posible reconocer la presencia y distribu- ción de los microorganismos, determinar las condiciones ambientales específicas para cada una de las asociaciones microbianas característi- cas en Altamira, identificar la interrelación de los microorganismos con las condiciones ambientales y con el substrato, y determinar su capacidad bio-precipitante.

Los muestreos necesarios para el desarrollo de este estudio se llevaron a cabo a lo largo del periodo 2003-2005, en el que la cueva se encontraba bajo condiciones ambientales próximas a las naturales, es decir, sin verse afectada por las modificaciones que inevitablemente ejercen los visitantes. Se recogieron y estudiaron más de 30 muestras correspondientes a los diferentes tipos de colonias de microorganismos así como muestras de ocho depósitos de moonmilk presentes en Altamira. En todos estos muestreos se tomaron también para su caracterización micromuestras de los soportes sobre los que se encontraban las distintas colonias y depósitos de moonmilk. Durante este periodo, las condiciones ambientales en el interior de la cueva son bien conocidas, (ver Capítulo 5). Además, la hidroquímica de las aguas también es conocida gracias al estudio de las aguas de infiltración próximas a cada uno de los puntos de muestreo (Capítulo 4).

El muestreo de las colonias de microorganismos se realizó en paredes y techos de las zonas de la cueva más próximas a la entrada (Figura 6.1) que es donde hay mayor diversidad y proliferación de estas colonias. Se tomaron un total de 32 muestras, teniendo en cuenta la variabilidad en sus características macroscópicas (aspecto de visu), especialmente su coloración, el tipo de soporte sobre el que se desarrolla- ban y las condiciones ambientales bajo las que proliferaban.

El muestreo de los depósitos de moonmilk y sus respectivos soportes se realizó en 8 puntos localizados en diferentes estancias de la cueva. Los puntos de muestreo se seleccionaron en función de su grado de desarrollo y de la variedad de tipo de soporte. En la Figura 6.1 se muestra la ubicación de los puntos muestreados.

En ambos casos (colonias y moonmilk), las muestras se recogieron asépticamente utilizando bisturíes estériles y se introdujeron en enva- ses estancos con el fin de mantener sus condiciones naturales de humedad. Además, el transporte al laboratorio se realizó en contenedores especiales para garantizar el mantenimiento de las muestras bajo tem-

209 capítulo 6

peraturas similares (o algo inferiores) a las de la cueva. Las diferentes metodologías empleadas para la caracterización de las mineralizaciones así como de los soportes [análisis mineralógicos (mediante DRX) y geo- químicos (microanálisis EDS), el análisis petrográfico tanto textural como microestuctural mediante técnicas de microscopía óptica convencional (microscopio de polarización) y el estudio de microscopía de alta resolu- ción (ESEM)] se han descrito detalladamente en el capítulo 2 (Métodos empleados).

Figura 6.1 Plano de localización de los puntos muestreados: colonizaciones de microorganismos y depósitos de moonmilk.

210 Aspectos geomicrobiológicos

La colonización microbiana en techos y muros de la cueva

En la Cueva de Altamira se pueden observar a simple vista poblaciones microbiológicas en forma de pequeñas colonias o biopelículas sobre muros y techos de la cavidad, fundamentalmente en las estancias más próximas a la entrada. Como se ha indicado en estudios previos (Cañaveras et al., 2002) la colonización decrece progresivamente con el aumento de la distancia a la entrada, siendo puntualmente intensa en ciertas zonas de las paredes y techo de la Sala de la Cocina y de las galerías que comunican ésta con la sala de Polícromos y la de los Muros.

Descripción macroscópica de las colonias

Las observaciones macroscópicas realizadas in situ permiten diferenciar, a simple vista, variaciones en el color de las colonias o biopelículas, dis- tinguiéndose así tres coloraciones principales: colonias blancas, colonias amarillas y colonias grises. Dentro de cada una de ellas se puede identificar, además, cierta variabilidad en cuanto a morfología, dimensiones, matices y tonalidades, etc. (Figura 6.2).

Los estudios microbiológicos más recientes efectuados en la Cueva de Altamira (Groth y Sáiz-Jiménez, 1999; Groth et al., 1999; Laiz et al., 1999, 2003; Sáiz-Jiménez y Hermosín, 1999 ;Schabereiter-Gurtner et al., 2002; Cañaveras et al., 1999, 2001, 2004; Zimmermann et al., 2005; González et al., 2005, 2006; Jurado et al., 2006; Portillo et al., 2008; González y Sáiz Jiménez, 2005; etc.), que han identificado los microorganismos constituyentes de estas comunidades microbianas y su Figura 6.2 Aspecto general de un grado de actividad metabólica, han puesto de manifiesto la existencia de muro donde se distinguen diferencias significativas entre las comunidades correspondientes a cada las tres coloraciones princi- color, confirmando así que las colonizaciones con distinta coloración pre- pales de colonias microbianas: amarillo, gris y blanco sentan diferencias en la composición de sus comunidades microbianas. (señaladas mediante un cír- culo en su respectivo color).

211 capítulo 6

En base a las observaciones macroscópicas realizadas en la cueva, a continuación se presenta una descripción de los tres tipos de colonias identificadas, considerando su aspecto superficial (variaciones en color, morfología, textura, etc.) y su distribución espacial, sobre techos y muros en las diferentes estancias (variaciones ambientales) y sobre los diferentes tipos de soportes existentes en la cavidad (bioreceptividad).

> Colonias amarillas

Descripción de visu (Figura 6.3): Colonias de color amarillo, generalmente intenso, que ocasionalmente presenta tonalidades más oscuras. Presentan contornos circulares a irregulares, aparente organiza- ción radial a dendrítica y cierto relieve. Dimensiones medias desde 2 mm hasta 4-5 mm de diámetro; en ocasiones ocupan áreas irregulares más extensas, hasta de varios cm2, debido al solapamiento de numerosas colonias. Aquellas de mayor extensión y desarrollo, presentan mucho relieve y una organización más caótica. Generalmente mantienen retenidas en superficie gotas de agua, dando reflejos dora- dos al ser iluminadas.

(a)

(b)

Figura 6.3 a) Detalle de colonias amarillas con organización radial a dendrítica; b) Numerosas colonias amarillas sobre una zona irregular de resalte en el techo del pasillo en la entrada, con abundantes gotas de agua retenidas sobre ellas.

212 Aspectos geomicrobiológicos

Soporte: Habitualmente aparecen directamente sobre substrato rocoso con recubrimiento de arcilla. Ocasionalmente se encuentran sobre roca fresca tratándose en esos casos de colonias de pequeño diámetro. No se asocian a grietas.

Localización y condiciones microambientales: Su mayor proliferación se produce en la estancia de la cueva relacionada directamente con la entrada (Cocina). Las colonias amarillas se encuentran preferentemente en las zonas con cambios microambientales más acusados y donde los procesos de condensación son más intensos (zonas de resalte y paramentos altos). Han de preferir o admitir, por tanto, mayores rangos de variación microambiental y por ello abundan y predominan en la zona de entrada. Su origen podría estar relacionado con los intercambios de materia y energía que permite la puerta de acceso.

> Colonias grises

Descripción de visu: Dentro de las colonizaciones de color gris existe una amplia variabilidad tanto en intensidad de color como en tamaño y textura. En general, son de menor tamaño que las amarillas, desde menos de 1 mm hasta 2-3 mm de diámetro. Presentan un contorno normalmente bien definido que tiende a ser circular, tienen poco relieve y, normalmente, no se distingue a simple vista la organización o estructura interna. No mantienen gotas de agua retenidas en su superficie o bien lo hacen en mucha menor cantidad que las colonizaciones amarillas.

Se han distinguido dos grupos principales, con diferencias significativas en relación a la variabilidad de tamaño y tonalidad:

• Grises claras: De pequeño tamaño (<1mm). Se encuentran fundamentalmente sobre techos y en torno a grietas en todas las estancias de la zona de la entrada (Figura 6.4), con mayor prolife- ración en el pasillo de acceso a Polícromos y en la Sala de los Muros. En ocasiones presentan una especie de velo que retiene gotas de agua en superficie recubriendo la zona sobre la que se encuentra y muy frecuente en la Sala de los Muros.

Figura 6.4a Pequeñas colonias grises en torno a fisuras en el techo de la zona de entrada a la cueva;

213 capítulo 6

Figura 6.4b Colonias grises claras sobre el techo de la Sala de los Policromos.

• Grises oscuras a intermedias (Figura 6.5): Con una tonalidad gris más intensa, se observan colonias de mayor tamaño (1,5 a 2,5 mm) no sólo en techos sino también sobre los muros de la cavidad. Presentan contornos circulares a irregulares, en ocasiones cierta organización radial visible y, aparentemente, poco relieve sobre el soporte. Ocasionalmente retienen gotas en su superficie, pero en poca cantidad. Dentro de este tipo existe gran variabilidad de intensidad de color, incluso dentro de una misma colonia. Así que en muchos casos aumenta de intensidad de gris claro en la zona más externa de la colonia hacia un gris más oscuro en su zona central. La variabilidad en el tamaño y/o tonalidad parece corresponder con el grado de desarrollo y actividad metabó- lica o bien responder a variaciones en las condiciones ambientales.

Soporte: Se sitúan fundamentalmente sobre los recubrimientos de arcillas del encajante rocoso; las grises claras, más pequeñas, se asocian a zonas próximas a grietas, mientras que las grises más oscuras y de mayor tamaño se encuentran preferentemente sobre los paramentos (muros y techos) más próximos a la entrada.

Localización y condiciones microambientales: En este caso, no se localizan en zonas de condensación preferencial, sino en zonas protegidas.

Figura 6.5a Detalle una de las colonias gris oscuro, con contorno circular definido.

214 Aspectos geomicrobiológicos

Figura 6.5b Detalle de colonias grises con diferentes tonalidades.

En la zona del pasillo de acceso a la Sala de los Policromos predominan sobre las amarillas, siendo ésta una zona termo-higrométricamente más estable. Son las más abundantes y totalmente predominantes en la Sala de los Muros. Se suelen asociar a grietas, lo que apunta al suelo externo como posible medio de procedencia de los microorganismos que constituyen estas colonias, por su infiltración con el agua.

> Colonias blancas

Descripción de visu: Como ocurre con las colonias grises, también presentan variabilidad en cuanto al tamaño y la textura. A simple vista se distinguen:

• En la Sala de los Polícromos, son de pequeño tamaño (<1 mm), de color blanco muy intenso y se encuentran habitualmente dentro de pequeñas oquedades (producto de la corrosión de la roca), especialmente en zonas con pigmentación roja (Figura 6.6a). Se sitúan directamente sobre roca. • En la zona de entrada a la cueva existen colonias blancas de mayor tamaño (1,5-3 mm de diámetro), en ocasiones con relieve y una clara organización radial con ramificaciones muy bien definidas (Figura 6.6b). En otras ocasiones, en las de diámetros en torno a 1,5 mm, su relieve es más reducido y la organización interna radial no se observa a

(a) (b) Figura 6.6 a) Colonias blancas en torno a pequeñas oquedades en zonas con pigmento rojo (techo Sala Polícromos); b) Detalle una de las colonias blancas con organiza- ción radial.

215 capítulo 6

simple vista (Figura 6.7). Estas últimas son las colonias blancas más abundantes y se encuentran sobre techos y muros de la cavidad desde la zona de la entrada hasta el pasillo de acceso a la Sala de Polícromos. Presentan usualmente gotas de agua retenidas en superficie.

Figura 6.7 Colonias blancas de la zona de la zona de la entrada a la cueva.

Además, en el techo de la zona de la entrada existen colonizaciones con apariencia de velos de color blanco que cubren zonas del techo de 4-5 cm2.

Soporte: Las colonias de Polícromos se sitúan directamente sobre roca. Las colonias que se distribuyen en techos y muros desde la zona de la entrada hasta el pasillo de acceso a Polícromos se encuentran sobre los recubrimientos arcillosos de la roca. En la zona de la entrada se observan además abundantes colonizaciones blancas de tamaño medio (1-2 mm) situadas directamente sobre roca fresca.

Localización y condiciones microambientales: También son variables. En el caso de las pequeñas colonias blancas de Polícromos las condiciones microambientales son muy estables y las colonias ocupan las pequeñas oquedades o zonas microcorroidas de la roca, donde la retención de agua por tensión superficial es más efectiva; la colonias de la zona de la entrada se encuentran bajo unas condiciones microambientales con mayor rango de oscilación, por lo que han ser capaces de tolerar un mayor grado de variación termohigrométrica.

Caracterización microestructural de las colonias

A continuación se presenta una descripción de las observaciones realizadas mediante el estudio de microscopia electrónica de barrido ambiental (ESEM) de las muestras de colonizaciones de microorganismos tomadas en muros y techos de la cavidad. En caso necesario, fundamentalmente para mejorar la calidad fotográfica así como los microanálisis EDS, las muestras fueron metalizadas y observadas a alto vacío, una vez descritas y caracterizadas previamente en bajo vacío y en condiciones controladas

216 Aspectos geomicrobiológicos

de humedad y temperatura. Mas allá de la diferenciación por la coloración (de visu) de cada una de las asociaciones microbianas, se ha observado una variabilidad microestructural y morfológica de los diferentes elementos presentes en las colonias (microorganismos, substancias exopolimé- ricas EPS- extracellular polymeric substances, fábricas minerales, etc.) y de la organización interna de las comunidades microbianas.

> Colonias amarillas

Las colonias de color amarillo están constituidas por ramificaciones formadas por entramados de microorganismos con gran variedad de mor- fologías desde filamentosas a esferoidales o globulares (Figuras 6.8 a 6.10). A escala microscópica, la aparente organización radial observada de visu no se aprecia de forma tan clara, ya que su estructura interna presenta una disposición más bien caótica. La organización microestructural de los diferentes elementos orgánicos (bacterias, filamentos microbianos, EPS, etc.) dentro las ramificaciones que componen la colonia es divergente y encrespada. Hasta el momento no se han encontrado en asociación con depósitos minerales.

Figura 6.8 a) Vista general de una de las colonias amarillas (techo entrada); b) Vista general de otra colonia amarilla (muro de la zona de la entrada).

Figura 6.9 Las comunidades microbianas se agrupan constituyendo estructuras ramificadas (a), sobre un tapiz microbiano de estructura similar que se extiende sobre el substrado, detalle en (b).

217 capítulo 6

Figura 6.10 a) Detalle de la organiza- ción microestructural divergente de los diversos elementos (bacterias, filamentos microbianos, EPS, etc.) que constituyen las ramificaciones en la colonia; b) Idem. Detalle.

> Colonias grises

Las observaciones microestructurales realizadas mediante ESEM han mostrado que las colonias grises también están constituidas por ramificaciones de agregados de microorganismos con gran variedad de tama- ños y morfologías, fundamentalmente filamentosas y esferoidales o globulares-cocoides, embebidas en muchas ocasiones en un exopolisacári- do (EPS). A diferencia de las amarillas, en este caso se organizan claramente de forma radial y divergente hacia el exterior con respecto a una zona central, generando un contorno más o menos circular y un margen irregular (Figuras 6.11 a 6.13).

Figura 6.11 a) Vista general de una colonia gris (Sala de los Muros) donde se aprecia su morfolo- gía circular; b) Detalle de las ramificaciones que forman la colonia.

Figura 6.12 a) Detalle de la organiza- ción microestructural de los diferentes elementos que componen la colonia; b) Depósito mineral situado entre ramificaciones de la colonia gris.

218 Aspectos geomicrobiológicos

Figura 6.13 Colonia gris situada en el techo de la Sala de los Muros, próxima a grietas, formada en gran parte por elementos minerales: lecho de agregados minerales con morfología en roseta o “nido” y elementos esferoidales más o menos dispersos sobre él.

Habitualmente, asociadas a estas colonias existen depósitos minerales (Figura 6.12) constituidos por agregados de pequeños cristales con morfología en roseta o tipo “nido”, directamente apoyados sobre el sustrato entre las ramificaciones microbianas y bajo ellas. Se encuentran también elementos esferoidales que, al menos en parte, son de naturaleza mineral, localizados tanto entre las ramificaciones como directamente apoyados sobre ellas. En algunas ocasiones, la colonia muestreada como gris ha resultado estar formada en su totalidad por fábricas minerales: un lecho formado por agregados minerales con morfología en roseta o “nido” y, sobre él, elementos esferoidales más o menos dispersos (Figura 6.13). Ambas fábricas minerales se descri- birán de forma más detallada en el siguiente apartado.

> Colonias blancas

A nivel microestructural las colonias blancas de mayor tamaño (1,5-3 mm de diámetro, morfología circular, con relieve y clara organización radial), que proliferan en la zona de la entrada a la cueva, están formadas por ramificaciones que se disponen de modo radial y divergente hacia el exterior, en este caso especialmente bien definidas. Las ramificaciones están constituidas por entramados de delgados filamentos bacterianos densamente entrelazados y empaquetados y elementos microbianos globulares de pequeño tamaño (0,5 µm), con un aspecto muy compacto y uniforme en superficie (figura 6.14 y 6.15).

Los velos blancos que se encuentran sobre el techo de la zona de la entrada (Cocina), están formados por filamentos microbianos entrecru- zados que constituyen una lámina heterogénea sobre la superficie del sustrato, sin estructura definida y con agua retenida en su entramado (Figura 6.16).

219 capítulo 6

Figura 6.14 Colonia blanca situada sobre el recubrimiento de arcilla en el techo de la zona de la entrada. a) Vista general; b) detalle de la ramifica- ción divergente.

Figura 6.15 a y b) Detalle del entramado denso de filamentos bacterianos.

Figura 6.16 a) Vista general de la lámina de filamentos entrelazados sobre la superficie arcillosa; b) Detalle de los filamentos microbianos.

Las colonias de color blanco que proliferan directamente sobre la roca fresca en el techo de la zona de la entrada. Están formadas por un lecho de cuerpos globulares de pequeños cristales idiomorfos y minúsculos filamentos microbianos, así como elementos hemiesferoidales dispersos rodeados de bacterias (figura 6.17). Éstas fábricas minerales se discuti- rán posteriormente.

220 Aspectos geomicrobiológicos

Figura 6.17 a) Vista general de colonia blanca sobre roca fresca; b) Elementos hemiesferoidales rodeados por bacterias, sobre aglutinamientos globulares de pequeños cristales.

En ocasiones, se han tomado muestras de colonias de color blanco (tanto en la entrada, como en Polícromos y la Gran Sala), que a nivel microestructural han resultado ser idénticas a otras descritas previamente como grises. Son aquellas cuya componente mineral parece ser mayoritaria, formadas por un lecho de los elementos minerales con morfología en roseta o “nido” y, sobre éste, elementos esferoidales más o menos dispersos (figura 6.18).

Figura 6.18 a) Colonia blanca pequeña, tomada en la Sala de los Polícromos; b) Detalle de los elementos minerales que componen casi en su totalidad la colonia.

Microfábricas minerales asociadas

Asociadas a las colonizaciones bacterianas, esencialmente a las grises y blancas, se han observado fábricas minerales (microfábricas) fundamentalmente de dos tipos (Figura 6.19): (1) pequeños depósitos de carbonato cálcico con morfología en roseta o “nido”; y (2) elementos esferoidales y hemiesferoidales constituidos por carbonato cálcico.

Los elementos con morfología en roseta o “nido”, están constituidos por carbonato cálcico (analizado mediante microanálisis EDS), concretamente calcita (analizado mediante DRX) (Figura 6.20). Su tamaño medio varía entre 2 y 4 µm. En detalle, se observa que están constituidos por

221 capítulo 6

agregados de pequeños cristales subeuhedrales a euhedrales de calcita, dispuestos radialmente en torno a un orificio central marcando en ocasiones un contorno externo pseudohexagonal. Todos ellos presentan un orificio central circular cuyo diámetro oscila entre 0,5 y 0,7 µm.

Figura 6.19 Microfábricas minerales asociadas a las colonias microbianas.

Figura 6.20 Micro-fotografías en las que se observa, en detalle, la microfábrica de los agregados en roseta o “nidos” de calcita.

Los elementos esferoidales, de entre 8 y 10 µm de diámetro medio, están también constituidos por carbonato cálcico (analizado mediante microanálisis EDS), y aparecen recubiertos o no por una película orgá- nica filamentosa (Figura 6.21). La fase mineralógica detectada mediante DRX ha sido calcita, sin embargo no se descarta que pueda tratarse

Figura 6.21 Detalle de elementos esferoidales a) Cubiertos por la película orgánica filamentosa; b) Sin cubierta orgánica.

222 Aspectos geomicrobiológicos

de otro polimorfo, la vaterita, que de forma más característica presenta ese hábito esferoidal y dimensiones similares. La escasa proporción de elementos esferoidales en el total de la muestra y su carácter metaestable, que la lleva a transformarse irreversiblemente en el polimorfo más estable, la calcita (Ogino et al., 1987; Cañaveras et al., 1999; Sánchez-Moral et al., 2003), pueden ser las causas de que la vaterita no haya podido ser detectada en los análisis mineralógicos.

En muchos casos, se observa en la superficie de estos elementos esferoidales un orificio de entre 0,5 a 1 µm de diámetro (Figura 6.22). La superficie de los elementos que no están recubiertos por la película orgánica, es irregular y a veces se pueden distinguir morfologías cristalinas idiomorfas que asemejan romboedros de calcita o superficies corroídas.

Figura 6.22 Elementos esferoidales, ambos con orificio. En su superficie se observan a) morfologías romboédricas, o b) aspecto corroído.

La película orgánica que cubre algunos de los esferoides estan constituida por filamentos microbianos, EPS, e incluso las propias bacterias (Figura 6.23).

Figura 6.23 a) Elemento esferoidal cubierto de una película orgánica constituida por minúsculos filamentos microbianos, EPS y bacterias; b) Detalle.

Los elementos hemiesferoidales observados están también constituidos por carbonato cálcico (analizado mediante microanálisis EDS) y presentan diámetros entre 8 y 10 µm. Su superficie es lisa y homogénea y aparecen rodeados de bacterias tanto en su concavidad como en su super-

223 capítulo 6

ficie convexa (Figura 6.24). En las colonias que presentaron este tipo de elementos, se observaron además abundantes agregados globulares microcristalinos equigranulares de calcita (Figura 6.24b, abajo).

Figura 6.24: Elementos hemiesferoidales rodeados de bacterias, a) en el interior de la concavidad y b) sobre la superficie convexa. Se observan además agregados microcristalinos de calcita (zona inferior).

Identificación microbiológica

Los primeros estudios microbiológicos, llevados a cabo con el fin de tratar de identificar los microorganismos que constituyen las colonizaciones microbianas que se desarrollan sobre los muros y techos de la Cueva de Altamira, se basaron en técnicas de cultivo (Groth y Sáiz- Jiménez, 1999). Estos métodos requieren el aislamiento y crecimiento de los microorganismos en un medio de cultivo en laboratorio (González y Sáiz-Jiménez, 2005). Los resultados obtenidos en las primeras aproximaciones realizadas mediante estas técnicas identificaron como microorganismos más abundantes (>50%) un conjunto de bacterias heterótrofas correspondientes a una gran diversidad taxonómica de géneros de la división Actinobacteria (Streptomyces, Nococardia, Rhodococcus, Nocardioides, Amycolatopsis, Saccharothrix, Breviabacterium, Microbacterium y formas cocoides de la familia Micrococcaceae), predominando especialmente el género Streptomyces (Groth y Sáiz-Jiménez, 1999; Groth et al., 1999; Laiz et al., 1999; Sáiz- Jiménez y Hermosín, 1999). Otros microorganismos frecuentemente identificados utilizando métodos de cultivo correspondían a Firmicutes (fundamentalmente del género Bacillus) y Gamma-Proteobacteria (fundamentalmente del género Pseudomonas) (Groth et al., 1999; Laiz et al., 2003). Actinobacteria y Firmicutes llegaban a constituir generalmente alrededor del 70% de los aislamientos.

Posteriormente, con el inicio de la aplicación de técnicas moleculares, basadas en un principio en análisis de ADN, se reveló la existencia de microorganismos que hasta el momento, con los métodos de cultivo, no habían sido detectados (Schabereiter-Gurtner et al., 2002a), con

224 Aspectos geomicrobiológicos

gran variedad de bacterias, algunos de cuyos géneros eran inespera- dos y desconocidos hasta el momento en cavidades. Estos primeros estudios moleculares mostraron la predominancia de Proteobacteria (por encima del 50%) y Acidobacteria (cerca del 25%) en las comunidades microbianas.

Finalmente, junto a estos estudios previos, la reciente aplicación de téc- nicas moleculares basadas en el análisis de ARN además de los de ADN, ha revelado que las comunidades microbianas de la Cueva de Altamira son altamente complejas y desconocidas, atendiendo tanto a aquellos microorganismos que se muestran metabólicamente activos como al total de microorganismos presentes en la cavidad (Schabereiter- Gurtner et al., 2002a; Zimmermann et al., 2005; González et al., 2005, 2006; Jurado et al., 2006; Portillo et al., 2008).

En general, los principales componentes bacterianos activos de las comunidades que han sido detalladamente estudiadas, están mayoritariamente compuestos por Proteobacteria y Acidobacteria (Schabereiter- Gurtner et al., 2002a; Zimmermann et al., 2005; González et al., 2005). Además del dominio Bacteria, se ha detectado la dominio Archaea, a través de representantes metabólicamente activos de Crenachaeota de baja temperatura (González et al., 2006).

Este estudio microbiológico, ha permitido detectar comunidades microbianas complejas e identificar características diferenciadoras para cada tipo de asociación bacteriana. A continuación se exponen las caracte- rísticas principales de cada asociación bacteriana definidas hasta el momento, especialmente en cuanto a la componente microbiana meta- bólicamente activa.

• Comunidades microbianas en las colonias amarillas La mayor proporción de microorganismos metabólicamente activos en las colonizaciones amarillas correspondió a la división Proteobacteria, (subdivisiones Delta- y Gamma-Proteobacteria fundamentalmente), seguida por la división Acidobacteria, siendo ade- más característico de esta comunidad la escasa proporción de la subdivisión Alpha-Proteobacteria. La división Firmicutes, sólo fue detectada metabólicamente activa en este tipo de colonias (González et al., 2005; Portillo et al., 2008). Se han detectado activos metabólicamente ciertos microorganismos productores de pigmentos responsables, en todo o en parte, de la coloración amarilla de estas colonias: representantes dentro de las Delta- Proteobacteria [orden Xanthomonadales (Xanthomonas y Lysobacter)] y Gamma-Proteobacteria [orden Chromatiales (Nitrosococcus)] conocidas por su producción de carotenoides; Lysobacter (Gamma-Proteobacteria) y representantes del orden Myxococcales (Delta-Proteobacteria) son otros de los posibles responsables de la tonalidad amarilla (Portillo et al., 2008).

225 capítulo 6

• Comunidades microbianas en las colonizaciones grises Este tipo de asociación microbiana ha mostrado, como principal carac- terística diferenciadora, una elevada proporción de microorganismos metabólicamente activos correspondientes a la subdivisión Gamma- Proteobacteria, principalmente la familia Enterobacteriaceae, orden Pseudomonadales (Portillo et al., 2008). Además, la subdivisión Beta- Proteobacteria constituye una proporción importante de los microorganismos metabólicamente activos, siendo los más representados los miembros del género Thaurea, caracterizados por ser anaerobios. Otra división muy importante desde el punto de vista metabólico es la Acidobacteria, que además de ser muy representativa en este tipo de colonizaciones muestra una elevada diversidad en la Cueva de Altamira (Zimmermann et al., 2005).

• Comunidades microbianas en las colonias blancas Las colonizaciones blancas se han diferenciado del resto en la importancia de la actividad metabólica correspondiente a la subdivisión Alpha-Proteobacteria (géneros Sphingomonas, Methylobacterium y Rhodobacter) (Portillo, 2007). Esta subdivisión en Altamira ha proporcionado incluso una nueva especie para el género Aurantimonas (Aurantimonas altamirensis sp. nov.), perteneciente al orden Rhizobiales (Alpha-Proteobacteria) (Jurado et al., 2006). Como se verá más adelante esta subdivisión constituye también una propor- ción elevada del ARN cuantificado a partir de muestras de depósitos de moonmilk. Otra característica diferencial es la proporción significativa de bacterias metabólicamente activas correspondientes a la división Planctomycetes, especialmente en las colonias presentes en el techo de la Sala de los Polícromos, división que ya fue detectada en colonias próximas a los pigmentos rojos en los primeros estudios moleculares (Shabereiter-Gurtner et al., 2002a).

Colonizaciones similares han sido descritas en otras cavidades kárs- ticas como la Cueva de Tito Bustillo (Shabereiter-Gurtner et al., 2002b) y Llonín y La Garma (Shabereiter-Gurtner et al., 2004). Sin embargo en Altamira se ha detectado mayor diversidad de microorganismos y mayor complejidad en las comunidades.

En conjunto, entre los organismos metabólicamente activos la división Proteobacteria es la más frecuentemente detectada, seguida de Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, y Planctomycetes (Portillo 2007). Entre los microoganismos identificados, además de representantes aerobios, se ha detectado una elevada diversidad de bacterias reductoras de sulfato y otros géneros bacterianos estrictamente anaeróbios metabólicamente activos, lo que sugiere la existencia e importancia de nichos anaeróbicos en la cueva. Se ha detectado además una proporción importante de microorganismos pertenecientes a divisiones cuyo metabolismo es prácticamente desconocido ya que la gran mayoría de sus representantes se conocen sólo por técnicas

226 Aspectos geomicrobiológicos

moleculares e incluso en algunos casos no poseen representantes cultivados. Esto representa un serio problema a la hora de diseñar estrate- gias de conservación (González y Sáiz-Jiménez, 2005). Además, hay que tener en cuenta que las comunidades metabólicamente activas en Altamira representan menos del 60% de las comunidades presentes en la cueva (González et al., 2005). El resto de comunidades, metabólica- mente inactivas, son susceptibles de activarse como respuesta a determinados (y actualmente desconocidos) cambios ambientales en su entorno, cuyas consecuencias resultan impredecibles a priori.

En la Tabla 6.1 se presenta un resumen de las características principales de cada tipo de colonización microbiana estudiada.

227 capítulo 6

Tabla 6.1 La colonización microbiana en techos y muros de la cueva

Colonias blancas Colonias grises Colonias amarillas Descripción macroscópica de las colo

1,5-3 mm ø < 1mm ø 1,5-2,5 mm ø < 1mm ø Relieve marcado. irregular. Contorno circular a caótica. Radial-dendrítica a 2-5 mm ø Descripción de visu Poco relieve. a irregular. Contorno circular bien definido. Contorno circular radial y ramificada. Homogénea o apreciable. Relieve escaso a Soporte de arcilla. con recubrimiento Roca fresca o Roca alterada. arcilloso. Recubrimiento alterada. arcilloso y roca Recubrimiento ocasionalmente. Roca fresca roca. arcilloso sobre Recubrimiento nias bientales preferencial y cond. microam- Localización rangos restringidos. Condiciones termohigrométricas a Polícromos y Sala Muros. Mayor proliferación en Pasillo acceso protegidas (concavidades). Techo, en torno a grietas y zonas termohigrométricos mayores. Preferencia por zonas con rangos especialmente en muros. Máximo en zona de la Entrada, densación preferencial. Zonas de resalte y ángulos con- tricos mayores. Tolerancia a rangos termohigromé- Zona Entrada y Pasillo del Cruce. Techos y muros. protegidas. restringidas. Zonas muy estables y Condiciones termohigrométricos Techo Sala Polícromos. corroidas. Pequeñas oquedades en superficies mohigrométrica más amplios. Toleran rangos de oscilación ter- Techo y muros en zona Entrada. Cruce y de acceso a Polícromos. Especialmente en Techo Pasillo de microestructural Caracterización - Abundante EPS µmø) - Bacterias cocoides (<1 (<0,7 µmø) - Filamentos microbianos te y encrespada de: Estructura interna divergen- y tapices microbianos. Ramificaciones (15-35 µmø) a caótica. Organización dendrítica (<0,5 µmø). filamentos microbianos Denso entramado de µmø homogénea; hasta 100 definidas y superficie Ramificaciones muy bien hacia el exterior ramificada divergente Organización radial y -EPS cocoides (<0,7 µmø) -Abundantes bacterias (<0,5 µmø) -Filamentos microbianos de: entramado desordenado Estructura interna denso mente 10-30 µmø Ramificaciones, habitual- circular bien definido. radial divergente. Contorno Organización dendrítica minerales asociadas Microfábricas to cálcico): 8-10 µmø. hemiesferoidales (carbona- Elementos esferoidales y “nido” (calcita): 2-4 µmø. talinos en roseta o tipo Agregados micro-criptocris- 8-10 µmø. (carbonato cálcico): Elementos esferoidales “nido” (calcita): 2-4 µmø. talinos en roseta o tipo Agregados micro-criptocris- No observadas. microbiológica Identificación Planctomycetes Alpha-Proteobacteria Acidobacteria (Thaurea) Beta-Proteobacteria Gamma-Proteobacteria Actinobacteria Firmicutes Betateobacteria Acidobacteria bacteria Delta- y Gamma-proteo- metabólica grado de actividad dente en proporción y rísticos: orden descen- Miembros más caracte-

228 Aspectos geomicrobiológicos

Depósitos minerales y microorganismos asociados

El moonmilk en Altamira

Moonmilk es un término genérico empleado para denominar un tipo de espeleotema, de mineralogía variable, que se encuentra en cavidades kárs- ticas recubriendo diferentes tipos de soporte (roca, otros espeleotemas, material detrítico, etc.) (Hill y Forti, 1997). Los depósitos de moonmilk están constituidos por agregados microcristalinos de carbonatos cálcicos y/o mag- nésicos y estructuras microbianas activas (bacterias, filamentos microbianos, EPS, etc.). Presentan tonalidades blanquecinas y textura blanda y pastosa debido a su alto contenido en agua intercristalina (Istvan et al., 1995).

En investigaciones previas desarrolladas en la Cueva de Altamira, ya se habían identificado depósitos de moonmilk con calcita e hidromagnesita como principales constituyentes (Cañaveras et al., 1999, 2001), y se mencionaba la posible presencia de mineralizaciones de huntita. Estudios recientes han profundizado en la caracterización de los moonmilk de Altamira identificando claramente, además de los de calcita e hidromagnesita, depósitos de huntita, y llegando incluso a establecer un primer modelo genético para los moonmilk de calcita (Cuezva et al., 2003, 2005; Cañaveras et al., 2006).

En este trabajo se presenta un estudio completo de los depósitos de moonmilk de Altamira, de diferentes tipologías localizados a lo largo de las diferentes estancias de la cueva.

> Descripción macroscópica y caracterización microestructural

Como se indicó al comienzo del capítulo, los ocho depósitos tipo moonmilk estudiados se distribuyen prácticamente a lo largo de todas las estancias de la cueva, tanto sobre soportes rocosos naturales (Cenomanienses) como sobre soportes artificiales (muros recientes) (Figura 6.1).

Los depositos calciticos de tipo moonmilk estudiados en Altamira están formados, en gran parte, por agregados de cristales fibroso-aciculares de calcita, ya descritos en diversos ambientes kársticos normalmente en asociación con este tipo de depósitos (Northup et al., 1999; Cañaveras et al., 1997, 2001, 2006; Borsato et al., 2000; Chirienco, 2002). Estos cristales son similares a aquellos descritos en cementos carbonatados como cristales fibrosos (Folk, 1965), con anchura <1 µm y una relación longitud:anchura superior a 6:1, y posteriormente en eolianitas como needle-fiber (Ward 1970). Los cristales fibroso-aciculares (needle-fiber) calcíticos han sido ampliamente estudiados además en suelos carbonatados, calcretas, calcarenitas, y otros ambientes vadosos (Wright, 1984; Phillips y Self, 1987; Jones y Kahle, 1993; Verrecchia y Verrecchia, 1994; Loisy et al., 1999; Alonso-Zarza, 1999, 2003; Alonso-Zarza y Arenas, 2004; Alonso-Zarza y Jones, 2007; Bajnoczi y Kovacs-Kis, 2006; etc.). Así, los sistemas de clasificación y terminología utilizada en petrología sedimentaria presenta una amplia variedad de términos para describir las particulares morfologías de estos cristales.

229 capítulo 6

En este estudio, la terminología empleada para la descripción de la variedad de morfologías de calcita fibroso-acicular observada se basa, parcialmente, en la recopilada por Verrecchia y Verrecchia (1994) en un amplio trabajo de revisión sobre este tipo de agregados microcristalinos, a los que denominan genéricamente needle-fiber calcite (NFC). Estos autores distinguen dos grupos básicos de hábitos: las varillas monocristalinas (Monocrystalline Rods) y las cadenas policristalinas (Polycrystalline Chains). Dentro de las varillas monocristalinas, diferencian: varillas monocristalinas individuales lisas (tipo M) y varillas monocristalinas múltiples de mayor tamaño (tipo MA), equivalente a fibras simples y compuestas respectivamente, según terminología de Jones y Khale (1993). Entre estas últimas, que según Verrecchia y Verrecchia (1994) se encuentran siempre asociadas en múltiplos de dos, están las varillas pareadas (tipo MA1), con sección en forma de ocho y las varillas monocristalinas múltiples formadas por conjuntos de tres, cuatro o más: unidas en un mismo plano (tipo MA2), formados por dos pares de varillas, con sección en forma de X (tipo MA3). Hay formas más complejas de varillas monocristalinas (tipo MB) con precipitados epitaxiales. Estas estructuras aparecen también descritas en la literatura como monocristales con bordes serrados (Vergés et al., 1982; Phillips y Self, 1987), lublinitas (Wright, 1986) o estructuras en “dientes de sierra” (Strong et al., 1992). Verrecchia y Verrecchia (1994) distinguen hábi- tos de tipo MB2 y MB3 (los precipitados crecen de forma radial al eje de crecimiento principal de las varillas a lo largo de toda su longitud). Las cadenas policristalinas (tipo P) consisten en conjuntos de cristales rom- boédricos de calcita, crecidos epitaxialmente. Las tipo P3 son cadenas de romboedros de calcita parcialmente superpuestos; son referidas también en la literatura como “whisker crystals” (Jones y Ng, 1988) o cadenas de romboedros escalonados (Supko, 1971; Jones y Ng, 1988).

Los rangos de tamaño de los NFC indicados en el trabajo de recopila- ción de Verrecchia y Verrecchia (1994), a partir de estudios de este tipo de agregados desarrollados en diversos ambientes vadosos (suelos, calcretas, etc.), dan dimensiones de los cristales (especialmente en cuan- to a la relación longitud:anchura) mucho menores a las observadas en los depósitos de moonmilk. Los cristales fibroso-aciculares en Altamira, concretamente las varillas monocristalinas presentan una longitud de superior a 200 µm, llegando a alcanzar incluso 500 µm. El grosor de las varillas monocristalinas simples está entre 0,3 µm y 0,5 µm, y el de las múltiples entre 0,75 - 2 µm (Cuezva et al., 2003). Esto representa una relación longitud:anchura > 400:1 para la varillas monocristalinas simples y >200:1 para las múltiples, muy superior a la relación <4:1 de las micro-varillas (M), y a la relación ≈50:1 para las NFC de segunda y ter- cera categoría establecidas en función de tamaño en Verrecchia y Verrecchia, 1994. Esto se debe fundamentalmente a que los procesos diagenéticos constructivos y/o destructivos que se producen habitualmente en este tipo de ambientes vadosos, alteran las fábricas minerales y producen modificaciones en la morfología y dimensiones de los cristales de calcita. Las dimensiones de las cadenas policristalinas,

230 Aspectos geomicrobiológicos

observadas en los moonmilk de Altamira, corresponden con anchuras de 2-20 µm y longitudes de 10-100 µm (Cuezva et al., 2003).

Una clasificación de los diferentes tipos de cristales existentes específi- camente en depósitos de moonmilk es la realizada por Borsato et al., (2000), a partir del estudio de depósitos de diversas cuevas de Italia y que se basa fundamentalmente en la anchura y morfología externa de los cristales. Diferencian tres tipos fundamentales de cristales fibrosos calcíticos: (1) Nanofibras: monocristales de 50-150 nm de ancho y 1 a >10 µm de longitud, flexibles y con sección pseudo-hexagonal, equivalentes a las microvarillas (Phillips y Self, 1987; Verrecchia y Verrecchia, 1994; etc.), que se encuentran formando entramados a modo de tapices. (2) Microfibras: 0,5-2 µm de ancho y >10 µm de longitud, tienen diferentes formas en sección y carecen de flexibilidad (equivalen a las fibras compuestas de Jones y Kahle, 1993). Presentan crecimientos epitaxiales de romboedros. (3) Policristales: cadenas de romboedros tabu- lares (similares a las rhomb chains de Jones y Kahle 1993 y los policristales de Verrecchia y Verrecchia, 1994). Son entre 100-500 nm de ancho y > 50 µm de longitud. Posteriormente Chirienco (2004), en un reciente trabajo de revisión, reduce a tres las categorías fundamentales (cristales fibrosos, policristales y filamentos calcificados), para ser empleadas cuando se entra en discusión acerca de tamaños y formas de los cristales en el caso concreto de los depósitos de moonmilk y sus interrelaciones. Agrupa las nanofibras y microfibras de Borsato et al., (2000) en una misma categoría, cristales fibrosos. Sin embargo, ambas clasificaciones resultan demasiado simplificadas para describir la variedad morfológica observada en los cristales fibroso-aciculares que constituyen los depósitos de moonmilk de calcita en Altamira.

A continuación se presentan a modo de ficha para cada punto, los datos y observaciones realizadas in situ, los resultados de los análisis mine- ralógicos (DRX), y las observaciones realizadas mediante scanning ambiental (ESEM), para cada uno de los depósitos de moonmilk estudiados: Sala de Polícromos (punto 1), Sala Muros (puntos 2 a 5), Gran Sala (punto 6), Sala del Pozo (punto 7) y Cola de Caballo (punto 8). Las obsevaciones se realizaron en bajo vacío y modo ambiental. Las foto- grafías, en ocasiones, se tomaron en alto vacío y con metalización (oro) de la muestra para mejorar su calidad. Se hicieron análisis geoquímicos semicuantitativos, por EDS, de los diferentes elementos reconocidos en las observaciones realizadas mediante ESEM.

231 capítulo 6

Punto 1

• Localización: Sala de los Polícromos, pared sureste.

• Descripción del depósito (VISU): Pequeño depósito de moonmilk (aprox. 15 cm de diámetro) desarrollado directamente sobre la pared artificial. Es de color blanco, aspec- to pastoso en su base, aterciopelado en superficie, y textura globu- Figura 6.25 lar-nodular. (Figura 6.25)

• Soporte: Pared artificial, construida en 1941, cubierta por una fina capa arcillosa.

• Composición mineralógica: − Moonmilk:

CALCITA 98% (LMC, 2,4% molMgCO3) CUARZO 2% − Soporte: CALCITA 50% CUARZO 45% DOLOMITA 5%

• Descripción-ESEM: Está constituido por un entramado de cristales fibroso-aciculares orientados aleatoriamente. Los cristales fibroso-aciculares son fun- a) Localización. damentalmente varillas monocristalinas de varios tipos: individuales lisas (M), pareadas lisas (MA1) y, ocasionalmente, constituidas por más de dos varillas, de tipo MA2 y MA3. En el caso de las varillas monocristalinas múltiples, se encuentran fuertemente cementadas. El tamaño y la forma de la superficie de las varillas es diferente, dependiendo de su posición en el depósito de moonmilk. La anchura de los cristales fibroso-aciculares disminuye desde la parte interna del moonmilk, en contacto con la roca-soporte, hacia la superficie externa del depósito. b) Aspecto del depósito de tipo moonmilk en el punto La superficie externa del moonmilk es un entramado de filamentos de muestreo nº1. microbianos y cristales fibroso-aciculares (Figura 6.26). Estos cristales de calcita fibroso-acicular superficiales están formados por un número variable de varillas monocristalinas, siendo las varillas simples (tipo M) las más comunes. La anchura de las varillas es siempre menor de 0,3 µm ø, similar a la anchura de los filamentos bacterianos asociados con ellas. Los filamentos bacterianos no calcificados se identifican por su morfología más irregular (Figura 6.26b). En muchos casos, estos filamentos bacterianos muestran una tendencia a disponerse a lo largo de las varillas calcificada (Figura 6.27b). c) Vista general de depósi- to mediante ESEM.

232 Aspectos geomicrobiológicos

En la parte central de la sección del depósito las varillas son más gruesas que las anteriores. La superficie de las varillas monocristalinas es lisa pero con un depósito muy fino de carbonato cálcico irregular cubriendo su superficie. En esta zona intermedia del depósito, es común la presencia de filamentos microbianos o cadenas de bacterias con morfología “en rosario” en asociación con los cristales fibroso-aciculares (Figura 6.27a)

En la zona más interna, en contacto con la roca-soporte, la superficie de las varillas está ligeramente cubierta por una capa muy fina de calcita amorfa generando engrosamientos y, a menudo, llegando a producir crecimiento de pequeños cristales de calcita con hábitos romboidales (Figura 6.28)

(a) (b)

Figura 6.26 Vista general (a) y detalle (b) de la zona externa vista en superficie: se observa el entramado de cristales aciculares de calcita y filamentos microbianos (flecha).

(a) (b)

Figura 6.27 (a) Varillas con engrosamientos superficiales y cadena de bacterias con morfología “en rosario”; (b) Detalle de la interrela- ción de los cristales fibroso- aciculares (flecha negra) con los filamentos microbianos (flecha blanca).

(a) (b)

Figura 6.28 (a) Zona interna en contacto con el substrato; En esta zona (b) detalle de las varillas con engrosamientos superficiales y recrecimientos de calcita con hábito romboidal (flecha).

233 capítulo 6

Punto 2

• Localización: Margen Norte de la Sala de los Muros, al pie de una colada esta- Figura 6.29 lagmítica denominada Gran Colada (Figura 6.29a).

• Descripción del depósito (VISU): Depósito de moonmilk disperso. Tiene aspecto de una costra muy ligera con pequeños nódulos en la superficie; es de color blanco crema (Figura 6.29b).

• Soporte: Sustrato arcilloso que está a pie de la colada estalagmítica tipo flowstone.

• Composición mineralógica: − Moonmilk:

CALCITA 98% (LMC, <0,05% molMgCO3) CUARZO 2% − Soporte: CALCITA 62% CUARZO 15% ILLITA 15% a) Localización. MONTMORILLONITA 8% • Descripción-ESEM: El moonmilk está constituido por diversos nódulos con crecimiento acrecional (Figura 6.29c). Estos nódulos presentan en superficie densos entramados de cristales cristales fibroso-aciculares, de tipo M y MA, que salen radialmente y se ramifican. Se observaron numerosos filamentos microbianos activos asociados a estos hábitos monocristalinos en la parte más externa.

Hacia el interior del depósito, estos filamentos se disponen sobre una b) Aspecto del depósito de densa acumulación de NFC de hábitos monocristalinos y policristali- tipo moonmilk en el punto de muestreo nº2. nos formando un entramado más denso y calcificado, que en su parte inferior se compone casi exclusivamente de cadenas policristalinas mucho más anchas y cortas que las anteriores (Figura 6.31). Estas cadenas policristalinas (P), que constituyen el núcleo del nódulo, son de tipo P3 y las varillas monocristalinas son de tipo M1 fuertemente cementadas.

(a) (b)

c) Vista general de depósi- to mediante ESEM.

Figura 6.30 (a) Cristales fibroso-aciculares tipo varillas monocristalinas simples con organización radial en la zona superficial de los nódulos; (b) Filamentos microbianos (zona superior de la microfotografía).

234 Aspectos geomicrobiológicos

(a) (b) Figura 6.31 (a y b) Detalle de los cristales fibroso-aciculares en la zona interna del depósi- to: varillas monocristalinas muy engrosadas y recreci- das y cadenas policristalinas (P3).

Figura 6.32

Punto 3

• Localización: Lateral Este de la Sala de los Muros, a la base de la Gran Colada (Figura 6.32a).

• Descripción del depósito (VISU): Depósito de moonmilk de color blanco, aspecto pastoso y, ocasionalmente, aterciopelado en superficie. Parece débilmente encostrado. (Figura 6.32b)

• Soporte: Colada calcítica, bastante alterada, con un leve recubrimiento arcilloso.

• Composición mineralógica: Moonmilk: − a) Localización. CALCITA 96% (LMC, <0,05% molMgCO3) ARAGONITO 4% − Soporte: CALCITA 76% CUARZO 16% ANKERITA 3% ILLITA 3% MONTMORILLONITA 2% b) Aspecto del depósito de • Descripción: tipo moonmilk en el punto Está constituido por un entramado de cristales fibroso-aciculares de muestreo nº3. orientados aleatoriamente (Figura 6.32c). En la zona más superficial las varillas, tipo M y MA1 fundamentalmente, son muy finas y elongadas, llegando incluso a superar las 200 µm, y presentan gran flexibilidad. En algunas zonas las varillas se organizan de forma radial al soporte. En otras aparecen como un entramado desorganizado y ale- atorio. Hay abundantes filamentos microbianos entremezclados en esta maraña de finas y largas varillas (Figura 6.33). Hacia la zona más interna, en contacto con el soporte, las varillas, son más gruesas y cortas, y presentan engrosamientos superficiales y recrecimientos. c) Vista general de depósi- to mediante ESEM.

235 capítulo 6

Figura 6.33 (a) (b) (a) Zona externa del depó- sito constituido por varillas monocristalinas (M y MA1) muy finas y elongadas, (b) Detalle del entramado desorganizado de varillas y filamentos microbianos.

Figura 6.34

Punto 4

• Localización: Muro artificial (construído entre 1957-1970) ubicado en la Sala de los Muros (Figura 6.34a).

• Descripción del depósito (VISU): Es el depósito de moonmilk más extenso en la cueva. Es de color blanco, crema en algunas zonas, y tiene textura globular-nodular. Los nódulos tienen un aspecto pastoso y su superficie es aterciope- lada. Son más pequeños y dispersos en las zonas marginales del depósito, y de mayor tamaño y densamente empaquetados en las zonas interiores (Figura 6.34b y c).

• Soporte: a) Localización. Muro artificial, con recubrimiento de una fina capa de arcillas.

• Composición mineralógica: − Moonmilk:

CALCITA 100% (LMC, <0,05% molMgCO3) − Soporte: CALCITA 55% CUARZO 20% ILLITA 15% b) Aspecto del depósito de ANKERITA 10% tipo moonmilk en el punto de muestreo nº4. • Descripción-ESEM: El moonmilk está constituido por agregados globulares, más peque- ños y dispersos en la periferia y de mayor tamaño y más densamente empaquetados en las zonas internas (Figura 6.35). Los agregados periféricos presentan un grado de desarrollo menor y están constituidos solamente por varillas monocristalinas, tipo M y MA.

Ambos agregados, los periféricos y los del interior del depósito, en superficie consisten en densos entramados de cristales (M y MA), con disposición radial, ramificados y con abundante presencia de filamen- c) Detalle del depósito de tipo moonmilk en el punto tos microbianos (Figura 6.36a). Los agregados más desarrollados en de muestreo nº4.

236 Aspectos geomicrobiológicos

(a) (b)

Figura 6.35 (a) Vista general del depó- sito en la zona marginal; (b) Vista general del depó- sito en la zona central. la zona interna del depósito, presentan una densa acumulación de cristales fibroso-aciculares de hábitos policristalinos formando un entramado más compacto y calcificado. Las cadenas policristalinas son de tipo P3 y miden entre 20-50 µm de largo y entre 2-6 µm de ancho (Figura 6.36b).

(a) (b)

Figura 6.36 (a) Distribución radial de las varilla de cristales fibroso-aciculares en la superficie externa del depósito; (b) Densa acumulación de policristales (P3) en la zona interna del depósito.

Los agregados de las zonas internas del depósito, que son los más desarrollados, presentan en la zona intermedia varillas monocristalinas con engrosamientos superficiales y crecimientos epitaxiales. Estas varillas engrosadas se organizan constituyendo densos entramados poligonales (Figura 6.37).

(a) (b)

Figura 6.37 (a) Entramados poligonales de varillas monocristalinas en la zona intermedia del agregado; (b) Detalle de las varillas con engrosamientos superficiales y crecimientos epitaxiales.

237 capítulo 6

Figura 6.38 En algunas ocasiones se han observado, también en la zona intermedia (a) Entramados alveolares de los depósitos entramados de tipo alveolar que han generado oque- en zonas intermedias del dades por al agrupamiento de haces de cristales fibrosos que constitu- agregado; (b) Detalle de uno de los yen las paredes de dichos huecos (Figura 6.38). Las varillas presentan tabiques de las oquedades, engrosamientos superficiales y recrecimientos. formado por el agrupamiento de haces de varillas. (a) (b)

Figura 6.39

Punto 5

• Localización: Sala de los Muros, sobre muro artificial del SO (Figura 6.39a).

• Descripción del depósito (VISU): Pequeño depósito de moonmilk que se dispone como una capa muy fina, blanca, pastosa, que cubre directamente el soporte (Figura 6.39b). a) Localización. • Soporte: Muro artificial construído entre 1924-1935, cubierto por una fina capa arcillosa.

• Composición mineralógica: − Moonmilk:

CALCITA 99% (LMC, <0,05% molMgCO3) CUARZO 22% b) Aspecto del depósito de − Soporte: tipo moonmilk en el punto CALCITA 68% de muestreo nº5. CUARZO 1% MICROCLINA 5% ILLITA 5%

• Descripción-ESEM: Está constituido por nódulos (Figura 6.39c), que en superficie presentan entramados de cristales fibroso-aciculares, varillas de tipo M y MA. Éstos se disponen radialmente, se encuentran a veces ramificados y presentan engrosamientos en los márgenes exteriores de las varillas (Figura 6.40). c) Vista general de depósi- to mediante ESEM. En la zona interna del depósito, los cristales cristales fibroso-aciculares

238 Aspectos geomicrobiológicos

(a) (b) Figura 6.40 (a) Margen externo del depósito donde se observa la distribución radial de las varillas; (b) Detalle de los engrosamientos en la parte exterior de las varillas

(a) (b) Figura 6.41 (a) Cristales fibroso-aciculares,crecimientos epitaxiales y filamentos microbianos; (b) Detalle de crecimientos epitaxiales sobre varillas. Elementos microbianos.

Figura 6.42

están constituidos por dos o más varillas monocristalinas fuertemente cementadas con anchura variando desde 1 a 2 µm. La mayoría presentan crecimiento epitaxial de cristales romboidales de calcita a lo largo de los márgenes de la varilla: tipo MB, principalmente MB3 (Figura 6.41). Se pueden observar diferentes grados de crecimiento epitaxial: desde un sutil hábito romboidal en la superficie de la varilla a cristales fuertemente romboidales, solapando entre si.

Este moonmilk mostró una severa colonización por diversos tipos de microoganismos, con morfologías diversas, así como una fina capa de EPS, que cubría irregularmente la superficie de los cristales cristales fibroso-aciculares.

Punto 6

• Localización: a) Localización. Margen Oeste de la denominada Gran Sala, sobre colada estalagmítica (Figura 6.42a).

• Descripción del depósito (VISU): Moonmilk blanco, grumoso, muy ligero y aterciopelado que cubre, a modo de fina capa, y rellena la porosidad y fisuración de la colada, muy alterada y porosa (Figura 6.42b y c).

• Soporte: b) Aspecto del depósito de Colada estalagmítica muy alterada. tipo moonmilk en el punto de muestreo nº6.

239 capítulo 6

• Composición mineralógica: − Moonmilk:

CALCITA 89% (LMC, <0,05% molMgCO3) CUARZO 7% DOLOMITA 4%

− Soporte: c) Detalle del depósito de tipo moonmilk en el punto CALCITA 96% de muestreo nº6. CUARZO 4%

• Descripción-ESEM: En la zona superficial, este depósito está formado por un entramado de varillas monocristalinas muy largas y flexibles (de hasta más de 500 (a) µm), sin estructura definida aparentemente, pero en muchos casos ramificadas y agrupadas (Figura 6.43).

(a) (b)

Figura 6.43 (a) Vista general de la superficie externa, constituida por un entramado desordenado de varillas monocristalinas simples muy finas y elongadas;(b) Detalle de la torsión de varillas. (b) En una sección del depósito de moonmilk, podemos observar la dis- tribución espacial de los diferentes elementos que lo constituyen (Figura 6.44). En la zona más externa, encontramos largas varillas monocristalinas (tipo M y MA) con disposición radial, ramificadas y con filamentos microbianos asociados (Figura 6.44a). Por debajo de estas, encontramos otras varillas, también monocristalinas y de los (c) mismos tipos, que se agrupan formando tabiques y dejando oquedades, a modo de “nido” (Figura 6.44b). Estas varillas son más cortas que las superficiales (están fracturadas, son antiguas varillas superficiales) y presentan engrosamientos y crecimientos cristalinos en su superficie. Continuando en la sección en dirección al soporte, pasa- mos a una zona con gran densidad de varillas, muy engrosadas y con mayor cantidad de crecimientos epitaxiales. En esta zona ya no se (d) observa estructura de “nido” (Figura 6.44c). Finalmente, en la zona junto al sustrato vemos que mayoritariamente las varillas que ahí se encuentran son cadenas policristalinas (tipo P3) (Figura 6.44d).

Figura 6.44 (a) Sección del agregado microcristalino que constituye este depósito de moonmilk;(b, c, d) Detalles en diferentes zonas de la sección.

240 Aspectos geomicrobiológicos

Punto 7 Figura 6.45 • Localización: Sala del Pozo, pared Este (Figura 6.45a)

• Descripción del depósito (VISU): Depósito blanco, pulverulento, cubriendo la superficie rocosa en forma de agregados grumosos o a modo de copos. Ocupa una superficie de unos 20x30 cms (Figura 6.45b).

• Soporte: Roca carbonatada, correspondiente al Nivel Fisurado.

• Composición mineralógica: − Moonmilk: HUNTITA 42% HIDROMAGNESITA 35% WEDDELLITA 15% NITROMAGNESITA 8% − Soporte: CALCITA 95% a) Localización. CUARZO 2% ILLITA 2%

• Descripción-ESEM: Las dos fases minerales principales que constituyen este moonmilk aparecen asociadas. Su interrelación no está del todo clara, pero en b) Aspecto del depósito de ocasiones se ha podido observar a la hidromagnesita “creciendo” tipo moonmilk en el punto sobre la huntita “corroida”. de muestreo nº7.

La huntita presenta aspecto masivo (Figura 6.46a). Sus cristales no tienen caras bien definidas y habitualmente aparecen corroidos y/o disueltos o embebidos por EPS (mucho más que en el caso de la hidromagnesita).

La organización de cristales se da en forma de roseta en el caso de

(a) (b)

Figura 6.46 (a) Mineralización masiva de huntita (centro) junto a agregados de cristales idiomorfos de hidromagnesita; (b) Detalle de la minerali- zación de hidromagnesita, con filamentos microbianos y EPS asociados.

los agregados de hidromagnesita. Los cristales de hidromagnesita (que alcanzan hasta 50-80 µm de longitud) son generalmente idiomorfos, planares y con morfologías poligonales: trapezoidales y subhexagonales (Figura 6.46b). En ambas mineralizaciones se encuentran filamentos microbianos y EPS asociados.

241 capítulo 6

Figura 6.47 Punto 8

• Localización: Entrada a la Cola de Caballo (6.47a).

• Descripción del depósito (VISU): Depósito blanco, pulverulento, forma agregados globulares o a modo de copos sobre la superficie rocosa (Figura 6.47).

• Soporte: Roca carbonatada, Nivel Fisurado.

• Composición mineralógica: − Moonmilk: HUNTITA 85% HIDROMAGNESITA 15% − Soporte: CALCITA 98% CUARZO 2% a) Localización. • Descripción-ESEM: La descripción es básicamente la misma que para el moonmilk del punto 7, ya que son mineralizaciones muy similares. Las dos fases minerales principales que constituyen este moonmilk aparecen asociadas. Su inte- rrelación no está del todo clara, pero en ocasiones se ha podido observar a la hidromagnesita “creciendo” sobre la huntita “corroída”. La huntita presenta aspecto masivo. Sus cristales no tienen caras bien definidas y habitualmente aparecen corroidos y/o disueltos o embebidos por EPS b) Aspecto del depósito de (mucho más que en el caso de la hidromagnesita) (Figura 6.48a). El agru- tipo moonmilk en el punto de muestreo nº8. pamiento de cristales se da en forma de roseta, en el caso de la hidromagnesita (Figura 6.48b). Los cristales de hidromagnesita (que alcanzan hasta 50-80 µm de longitud) son generalmente idiomorfos, planares y con morfologías poligonales: trapezoidales y subhexagonales. También presenta EPS y filamentos microbianos asociados.

(a) (b)

Figura 6.48 (a) Mineralización de huntita embebida en EPS y presencia de abundantes filamentos microbianos; (b) Detalle de la minerali- zación en “roseta” de cristales hexagonales de hidromagnesita.

242 Aspectos geomicrobiológicos

> Identificación microbiológica

Los primeros estudios microbiológicos realizados acerca de los depósi- tos de moonmilk de Altamira indicaban que los microorganismos más comúnmente aislados y cultivados eran las actinobacterias (Groth et al., 1999; Laiz et al., 1999; Cañaveras et al., 1999). No obstante, los datos obtenidos mediante técnicas moleculares han mostrado la elevada complejidad bacteriana que presentan estas formaciones en las que se han detectado hasta 8 divisiones bacterianas distintas y eucariotas (proto- zoos).

Los últimos análisis microbiológicos desarrollados en torno a este tipo de depósito mineral (González et al., 2005, 2006; Cañaveras et al., 2006; Portillo, 2007) se han basado en la caracterización de dos de los moonmilk calcíticos que se han estudiado en este trabajo desde el punto de vista geomicrobiológico (puntos 3 y 4). Según estos estudios los depó- sitos de moonmilk en la Cueva de Altamira están colonizados por microoganismos metabólicamente activos, y se ha comprobado que la comunidad bacteriana activa crece en estrecha asociación con ellos (González et al., 2006). Entre los grupos bacterianos predominantes se identificaron especies no cultivables de Alpha-, Beta-,y Gamma-Proteobacteria (González et al., 2005; Portillo, 2007). Entre los microorganismos meta- bólicamente activos (ARN) los grupos más representativos son Alpha- Proteobacteria (secuencias relacionadas con Sphingomonas y Methylobacterium), Gamma-Proteobacteria (relacionadas con el género Moraxella) y Cyanobacteria (representada por el género Synechocystis). Además, una larga lista de otros grupos bacterianos se descubrió en proporciones menores, como Firmicutes (especies del genero Enterococcus, Streptococo, Staphylococcus), Delta-Protobacteria (especies de Bdellovibrio), Bacteroidetes (especies de Taxeobacter), un Cyanobacterium (Synechocystis), Gamma-Proteobacteria (Moraxella, Pseudomonas y especies de Acinetobacter), Beta-Proteobacteria (Aquabacterium, Herbaspirillum, Hydrogenophaga, y especies de Hydrogenophilus), Alfa-Proteobacteria (Hyphomicrobium y especies de Methylobacterium), Verrucomicrobia, y Actinobacteria (Tsukamurella y especies de Propionibacterium). Además, el dominio Archea se encuentra representado por Chenarchaeota (González et al., 2006).

Hasta el momento, en ninguno de estos estudios tanto en los moleculares como en los basados en métodos de cultivo, se ha detectado la presencia de hongos.

> Microfábricas minerales

El examen realizado mediante ESEM mostró que la microestructura de los entramados cristalinos era substancialmente diferente según la mineralogía de los precipitados. Asimismo, en las observaciones realizadas in situ, existe una diferencia textural coincidente con esta diversidad mineralógica. Así, a partir de los resultados obtenidos del estudio de los depósitos de moonmilk de Altamira en este trabajo se han dife-

243 capítulo 6

renciado fundamentalmente dos tipos: (1) moonmilk carbonatado-cál- cicos (fundamentalmente calcita); (2) moonmilk carbonatado-magnési- cos (hidromagnesita y huntita).

* Entramados de cristales fibroso-aciculares de calcita Los depósitos de moonmilk calcíticos (puntos 1 a 6) están constituidos fundamentalmente por calcita baja en magnesio, LMC. A excepción de las muestras correspondientes a la Sala de Polícromos, en las que la

calcita presenta un 2,4% molMgCO3, el resto no supera el 0,05%. Las muestras estudiadas contienen componentes detríticos (cuarzo y filosilicatos) en proporciones inferiores al 5%. Únicamente las muestras de la base de la Gran Colada de la Sala de los Muros (punto 3) contienen un 5% de aragonito, mineral que ya había sido observado anteriormente como constituyente de algunos moonmilk en la Cueva de Altamira (Cañaveras et al., 1999).

El examen realizado mediante ESEM ha mostrado que los moonmilk cal- cíticos están constituidos fundamentalmente por un entramado de cristales fibroso-aciculares de calcita, filamentos microbianos y elementos bacterianos activos y, en algún caso, sustancias exopoliméricas (EPS). Se han distinguido dos tipos de cristales fibroso-aciculares, principalmente, varillas monocristalinas y policristales (cadenas de romboedros de calcita). Las varillas monocristalinas, de entre 0,3-2 µm de ancho y longitud que llega a superar los 200 µm, pueden ser a su vez varillas simples 0,3-0,5 µm de ancho o varillas pareadas entre 0,7 y 2 µm de ancho agrupadas con sección en forma de 8 o de X. Los policristales (equivalentes a las cadenas policristalinas descritas por Verrecchia y Verrecchia, 1994; o a las cadenas de rombos descritas por Jones y Kahle, 1993) están constituidos por series paralelas de cristales rómbi- cos de calcita, que al microscopio de polarización aparecen como cristales simples (crecimiento epitaxial o sintaxial); tienen entre 10 y más de 100 µm de longitud y entre 2-20 µm de anchura.

Según su apariencia, morfología y microestructura interna, se diferencian dos tipos de depósitos de moonmilk calcítico, espeso blanco y nodular-globular, que parecen corresponder a diferentes estadios de desarrollo o evolución.

El moonmilk espeso blanco (puntos 1, 3, 6) aparece como un entramado de cristales fibroso-aciculares orientados aleatoriamente. Los cristales son progresivamente más finos y largos hacia el exterior del moonmilk. En la parte interior de los depósitos las varillas están usualmente cubiertas por una capa muy fina de calcita con hábitos romboidales, y son relativamente comunes los elementos bacterianos (filamentos ramificados, bacterias individuales, etc.). En muchos casos los filamentos bacterianos se disponen a lo largo de los cristales aciculares.

244 Aspectos geomicrobiológicos

El moonmilk nodular-globular (puntos 2, 4 y 5) está constituido por diversos nódulos con crecimiento acrecional o adosados lateralmente. A nivel microestructural, en la zona externa los nódulos están compuestos de entramados densos de varillas monocristalinas, simples y pareadas (similares a los NFC de tipo M y MA descritos por Verrecchia y Verrecchia, 1994; o fibras simples y compuestas descritas por Jones y Kahle, 1993) con distribución radial o tangencial principalmente. Los filamentos bacterianos son también abundantes en la parte externa de los nódulos. En la zona interna, más próxima al soporte, se observan densas acumulaciones de cristales fibroso-aciculares de hábitos monocristalinos comple- jos (tipo MB descritos por Verrecchia y Verrecchia, 1994), con precipitados epitaxiales y recrecimientos, y/o cristales fibroso aciculares de hábi- tos policristalinos (NFC tipo P según Verrecchia y Verrecchia, 1994), teniendo una aparente relación entre la abundancia de uno u otro de estos tipos de varillas y el grado de evolución del depósito, correspon- diendo las varillas policristalinas al estadio más evolucionado.

En estos mismos depósitos, el entramado de cristales fibrosos en la zona intermedia e interna presenta cierta ordenación u organización (a modo de bioconstrucción), enfatizando la red porosa intercristalina. La organización microestructural es fundamentalmente de dos tipos:

• Entramado poligonal: denso entramado con distribución ortogonal tanto de varillas con recrecimientos epitaxiales y/o varillas policristalinas, como de varillas monocristalinas generalmente con engrosamientos superficiales y recrecimientos (Figura 6.49). Este entramado se asemeja al observado por Borsato et al., (2000), en moonmilk de Grotta di Postalta, que definen como estructuras “en andamios” formadas por cadenas policristalinas. Estos autores indican además que estos entramados recuerdan a los agregados cristalinos típicos de toba calcárea (Borsato, 1995; Frisia et al., 2000).

Figura 6.49 Vista general en sección: zona externa (izda.) formada por cristales fibroso-aciculares monocristalinos simples orientadas radialmente, y zona interna (drcha.) con organización de las varillas en entramado poligonal.

245 capítulo 6

• Entramado alveolar o en forma de “nido”: internamente los depósi- tos presentan oquedades producidas por el agrupamiento de haces de cristales fibrosos que conforman las paredes de dichas oquedades (Figura 6.50). Las varillas en este caso suelen presentar engrosamientos superficiales y recrecimientos. Esta porosidad intercristalina de forma alveolar puede indicar que el crecimiento cristalino está controlado por la distribución espacial del agua y/o materia orgánica (EPS y filamentos), de manera que la degradación de la matriz y la evaporación del agua puede ser el origen del entramado y de la red porosa intercristalina (Cañaveras et al., 2006).

Figura 6.50 Red porosa intercristalina en forma de entramado alveolar o en forma de nido.

* Depósitos de carbonatos magnésicos Los moonmilk de los puntos de muestreo 7 y 8 están formados mayoritariamente por carbonatos magnésicos, concretamente por hidromag-

nesita [Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O] y huntita [Mg3Ca(CO3)4]. En ambos puntos, las dos fases minerales aparecen asociadas y las proporciones son variables según la zona del depósito sobre la que se haga el muestreo, no observándose a simple vista ámbitos diferenciados.

Se encuentran cubriendo muros rocosos calcíticos en la zona más interna de la cueva (Sala del Pozo y Cola de Caballo). A simple vista, son depósitos blancos, pulverulentos, y forman agregados globulares o a modo de copos.

El examen realizado mediante ESEM mostró que los depósitos de moonmilk de carbonatos magnésicos están constituidos fundamentalmente por agregados de cristales, filamentos microbianos y sustancia exo-polimérica (EPS). Los filamentos, por sus características morfológicas y dimensiones micrométricas podrían corresponder a bacterias. El entramado de cristales se organiza en forma de “roseta”, en el caso de la hidromagnesita (Figura 6.51a), y de forma masi-

246 Aspectos geomicrobiológicos

va, en el caso de la huntita (Figura 6.51b). Los cristales de hidromagnesita (que alcanzan hasta 50-80 µm de longitud, y hasta 2µm de grosor) son generalmente idiomorfos, planares y con morfologí- as poligonales, habitualmente subhexagonales (Cañaveras et al., 1999, 2001; Cuezva et al., 2003). La huntita presenta aspecto masivo. Sus cristales son planares poco idiomorfos y habitualmente aparecen corroídos y/o disueltos o embebidos por EPS, en mayor pro- porción que en el caso de la hidromagnesita (Cuezva et al., 2005).

Figura 6.51 (a) Agregado de cristales de hidromagnesita en forma de “roseta”; (b) Depósito de huntita con aspecto masivo.

Implicación microbiana en los procesos de precipitación mineral

A modo de resumen, en Altamira las fábricas minerales asociadas a microorganismos son fundamentalmente carbonatadas. Aparecen en forma de calcita fibroso-acicular, en el caso de los depósitos de moonmilk calcíticos, y como cristales de hidromagnesita y huntita en los depósitos de carbonatos magnésicos, y se distribuyen a lo largo de toda la cueva. Además, asociados a las colonias o biofilms microbianos que se encuentran sobre techos y muros en la zona de la entrada, se producen depósitos de CaCO3 con morfologías o hábitos peculiares: calcita en forma de pequeños nidos o rosetas, y elementos esferoidales de

CaCO3, ambos en clara asociación con las comunidades microbianas.

> Origen de las mineralizaciones de carbonato cálcico

Según diversos autores (Boquet et al., 1973; Ryvadeneyra et al., 1994; etc.), la formación microbiana de CaCO3 en un fenómeno habitual en el mundo bacteriano. La confirmación de que la carbonatogénesis por influencia bacteriana (Kellerman, 1915) es un fenómeno habitual en ambientes marinos someros (McCallum y Guhathakurta, 1970) y suelos (Boquet et al., 1973) representó el reconocimiento del importante papel que juegan, no sólo los microorganismos autótrofos sino también los heterótrofos, en los fenómenos de precipitación mineral, y promovió diversos estudios experimentales sobre mineralización bioinducida (Folk, 1993; Castanier et al., 1999; Riding, 2000; Riding y Awramik, 2000;

247 capítulo 6

Dove et al., 2003). Diversos estudios han probado el importante papel de los microorganismos en la precipitación aeróbica de carbonatos como resultado de su actividad metabólica (Krumbein, 1979; Morita, 1980; Buczynsky y Chafetz, 1991; Ryvadeneyra et al., 1994). Además investigaciones desarrolladas en ambientes anóxicos actuales han proporcionado una valiosa visión acerca de la contribución de procesos microbianos a la precipitación de carbonatos, particularmente durante la reduc- ción de sulfatos (Vasconcelos y McKenzie, 1997; Ehrlich, 1998; Wright, 1999). Diversos experimentos de laboratorio han mostrado que la reduc- ción de sulfato puede ser responsable de la formación de carbonatos con diferente composición mineral, tales como dolomita o carbonatos mag- nésicos (Vasconcelos et al., 1995; Castanier et al., 1999; Sagemann et al., 1999; Warthmann et al., 2000). Así pues, bajo condiciones apropiadas está demostrado experimentalmente que muchas bacterias son capaces de formar cristales de carbonatos cálcicos y/o magnésicos. Más especialmente cuando se trata de ambientes ricos en carbonato como son las cavidades kársticas (Cacchio et al., 2003). Desde hace algunos años son crecientes las evidencias que relacionan la actividad de microorganismos con los depósitos de moonmilk en base a pruebas de micros- copía, técnicas moleculares y cultivos (Northup et al., 1997; Cañaveras et al., 1999; Boston et al., 2001; Melim et al., 2001, Van de Kamp y Nichols, 2004; Perrone et al., 2004; González y Sáiz-Jiménez, 2005 y Cañaveras et al., 2006). Además, está probada la implicación de los microorganismos en la formación de espeleotemas, ya sea de forma pasiva, actuando como puntos de nucleación donde los minerales pueden precipitar, o de forma activa (Castanier et al., 1999; Dove et al., 2003) produciendo modificaciones microambientales que conducen a la precipitación mineral (bioinducidos). Por ejemplo, algunos tipos de espeleotemas formados por óxidos de hierro y/o manganeso, nitratos y carbonatos se atribuyen, directa o indirectamente, a actividad microbiana (Northup et al., 1997; Forti, 2001; Cuezva et al., 2003). Por otra parte, tanto el tipo de biofilm microbiano como su densidad y distribución están fuertemente condicionadas por el tipo de substrato existente (Sánchez- Moral et al., 2005; Barton y Northup., 2007).

Los microorganismos son capaces de crear condiciones microambienta-

les locales que pueden inducir alta sobresaturación en CaCO3 dentro de las soluciones. Buena parte de los organismos previamente identificados en la Cueva de Altamira (principalmente especies de bacterias hete- rótrofas pertenecientes a la división Actinobacteria) fueron capaces de

inducir precipitación de CaCO3 en condiciones de laboratorio (Cañaveras et al., 1999; Sánchez-Moral et al., 2003), probablemente debido a su actividad metabólica. La actividad metabólica de bacterias heterótrofas (por ejemplo aerobias) induce un incremento en la alcali- - nidad del microambiente (formación de CO2 y HCO3 ) y crea condicio- - nes locales de sobresaturación (CO2 y HCO3 van a combinarse con 2+ Ca para formar CaCO3) (Cañaveras et al., 2006). No obstante, estas bacterias u otros componentes de los biofilms en los que se encuadran, también pueden calcificarse o actuar como puntos de nucleación de

248 Aspectos geomicrobiológicos

cristales de CaCO3 (Little et al., 1997; Knorre y Krumbein, 2000; Kawaguchi y Decho, 2002). Este tipo de biofilms consiste generalmente en un entramado de células y filamentos de microorganismos embebidos en EPS (Costerton et al., 1995; Stolz, 2000). La composición bio- química de las EPS [fundamentalmente polisacáricos acidificadores (principalmente ácidos urónicos) y proteinas (Decho, 1990; Trichet y Défarge, 1995)], así como la existencia de partículas inorgánicas (arcillas) en los biofilms puede favorecer la biomineralización e incluso controlar la mineralogía y el hábito de los carbonatos precipitados (Schmittner y Giresse, 1999; Wada et al., 1993; Albeck et al., 1996; Kawaguchi y Decho, 2002).

Los estudios microbiológicos y geomicrobiológicos desarrollados en Altamira, han dado evidencias de la potencialidad microbiana para formar o inducir la precipitación carbonato cálcico (Laiz et al., 1999; Cañaveras et al., 1999, 2001; Sánchez-Moral et al., 2003). Entre otros microorganismos se detectaron grupos bacterianos como, por ejemplo, representantes del género Hyphomicrobium (Alpha-Proteobacteria) y Pseudonocardia (Actinobacteria), capaces de constituir los filamentos responsables de originar el entramado inicial necesario para inducir la precipitación en los depósitos de moonmilk (Cañaveras et al., 2006). Miembros del género Moraxella pueden participar activamente en la for- mación de tapices microbianos (Pearson et al., 2006) y, siendo generalmente proteolíticos, pueden crecer con aminoácidos como única fuente de nitrógeno, produciendo amonio y alcalinizando así su entorno. El incremento de pH originado por la producción de amonio puede inducir como consecuencia la precipitación de carbonato cálcico. Por otra parte, se ha comprobado la existencia de una comunidad de bacterias reductoras de sulfato muy diversa y metabólicamente activas. Estas bacterias son un grupo de microorganismos anaerobios cuyo metabolismo actúa reduciendo sulfato y produciendo ácido sulfhídrico (Krumbein, 1983). Esto produce alcalinización del medio que también puede inducir la precipitación de carbonato y, por tanto, la formación de depósitos cristalinos, como se ha comprobado en diversos estudios de experimentación en laboratorio (Vasconcelos y McKenzie, 1997; Ehrlich, 1998; Wright, 1999). De estos estudios se deduce que parece probable que el papel principal en la precipitación mineral de estos depósitos corresponda a diversos microorganismos.

• Hidrogeoquímica y depósitos calcíticos Como se ha expuesto en el capítulo 4 de esta tesis, la composición 2+ - química de las aguas de infiltración es esencialmente Ca -HCO3 , como reflejo de la disolución de caliza (goteos SM, GS y SP…), y local- 2+ 2+ - mente Mg - Ca - HCO3 debido a su circulación por zonas dolomitizadas (goteo EN2). Los cálculos de los índices de saturación para las aguas muestreadas en Altamira (ver capítulo 4) indican que dichas aguas permanecen sobresaturadas en calcita o muy próximas al equilibrio a lo largo de todo el año, y especialmente en verano. Esta

249 capítulo 6

sobresaturación en calcita indica que puede formarse directamente bajo las condiciones hidroquímicas y ambientales conocidas, por un

simple proceso de desgasificación (pérdida de CO2) de las aguas de infiltración al entrar en contacto con la atmósfera de la cueva.

Figura 6.52 Representación de los.valores medios de la Pco2 e índices de saturación en calcita para las aguas muestreadas en la cueva y Pco2 del aire interior.

Concretamente para el periodo de estudio de la hidroquímica de goteos entre primavera de 2003 y primavera de 2004 (ver Figura 6.52),

durante el verano se produjo un elevado descenso de la Pco2 del agua, así como de la Pco2 del aire, coincidente con los máximos valores del índice de saturación de calcita. Este sería, por tanto, el momento más favorable para la precipitación de calcita. Dentro de este mismo periodo, puntualmente en invierno (febrero) se obtuvieron también elevados valores en los índices de saturación de calcita, coincidentes con un

descenso en las Pco2 de agua y aire que, aunque no de forma tan acusada como en verano, favorecería la precipitación de calcita. Sin

embargo este descenso en la presión de CO2 en invierno no es habitual en Altamira, y probablemente se debe a un incremento “anóma- lo” en la temperatura exterior que habrían favorecido los procesos de intercambio de aire exterior/cavidad (Cuezva et al., 2004).

Así pues, a partir de los cálculos geoquímicos basados en las carac- terísticas hidroquímicas y microclimáticas, la precipitación “inorgá- nica” de calcita en las condiciones estudiadas es perfectamente factible y, de hecho, se produce actualmente en diversos puntos de la cavidad (formación de estalactitas y estalagmitas).

250 Aspectos geomicrobiológicos

• Las fábricas de carbonato cálcico asociadas a las colonias microbianas

Los precipitados de CaCO3 asociados a las colonias o biopelículas microbianas (elementos esferoidales y nidos o rosetas) son pro- porcionalmente menores. Sin embargo, su estudio tiene gran relevancia ya que pueden resultar importantes agentes de alteración, dada su ubicación sobre muros y techos próximos a las pinturas rupestres.

Las biopelículas subaéreas actúan como puntos de condensación y aglutinación de agua. El agua líquida y vapor es absorbida rápi- damente por el biofilm y retenida durante largos periodos de tiempo sobre la superficie rocosa, siendo fundamentalmente el EPS secretado por el biofilm el que facilita dicha retención de agua intersticial (Gorbushina, 2007). Sobre dicho agua se inducen cambios y reacciones químicas, que en determinadas condiciones, pueden inducir bioprecipitación así como procesos de disolución mineral (Krumbein et al., 2003; Brehm et al., 2005). Estudios previos desarrollados en Altamira acerca de las aguas en contac- to con las colonias de bacterias (en el techo de la Sala de 2+ 2+ Polícromos) mostraron valores de Pco2, relación Ca /Mg , y contenidos en Ca2+ y bicarbonato menores que los de las aguas

de infiltración y dichos valores de Pco2 eran menores también que los del aire de la cueva (Cañaveras et al., 2001; Sánchez-Moral et al., 2003). Esto podía ser indicativo de la actividad metabólica de determinadas bacterias heterótrofas (Beta-proteobacteria) y de la generación de microambientes confinados condicionados en el biofilm (Cañaveras et al., 2006).

En la literatura se han descrito depósitos de calcita semejantes a los que se han denominado en forma de roseta o “nido”. En dichos estudios se destaca que la talla y forma de agruparse de estos depósitos son típicas de agregados bacterianos (Chafetz y Buczynski, 1992; Dèfarge et al., 1996). Concretamente en Altamira, este tipo de fábricas minerales están íntimamente relacionadas a la presencia de materia orgánica, y sus tallas, estructuras, organización y composición parecen indicar un origen bioló- gico. De las observaciones realizadas mediante ESEM, en el presente estudio podemos concluir que la relación de estos depósitos minerales con la presencia de colonias de microorganismos es clara y estrecha. Habitualmente los depósitos se encuentran parcialmente cubiertos por filamentos microbianos o por exopolisacáridos (EPS) y forman parte de la estructura de la colonia, de modo que parecen generarse bajo la película microbiana (Figura 6.53a). En la Figura 6.53b se observa un depósito mineral de este tipo que ha quedado descubierto, en continuidad con una de las ramificaciones de la película microbiana que constituye una colonia gris (techo del pasillo de entrada).

251 capítulo 6

Figura 6.53 (a) Detalle de fábricas de calcita en nido cubiertas por filamentos microbianos; (b) Depósito que ha quedado al descubierto, en continuidad con las ramificaciones que constituyen la colonia gris.

En cuanto a los elementos esferoidales y hemiesferoidales constitui-

dos por CaCO3, su homología con vaterita, en lo que se refiere a mor- fología y dimensiones, es evidente. La vaterita es un polimorfo metaestable de carbonato cálcico (de baja temperatura), que habitualmente consiste en pequeñas morfologías esferoidales o globulares y que a temperatura ambiente se transforma en calcita. Raramente se produce en ambientes naturales y ha sido descrita en diversos ambientes geológicos algo especiales (aureolas metamórficas, meteo- ritos, esqueletos de organismos, en aguas salinas alcalinas continen- tales, morteros, etc.). En ambientes kársticos ha sido citada su presencia en películas y tapices microbianos. Los mecanismos de forma- ción no son del todo conocidos (Friedman, 1997) pero diversos autores lo relacionan claramente con actividad bacteriana (Giralt et al., 2001; Sánchez-Moral et al., 2003; Rodríguez-Navarro et al., 2007).

En estudios previos desarrollados en Altamira, sobre muestras de colonias tomadas directamente del techo de la Sala de los Polícromos ya se identificaron cuerpos con morfologías globulares (aprox. 10 µm) y de composición carbonática, de estas mismas características (Sánchez-Moral et al., 2003). Por otra parte, en cultivos de laboratorio de especies pertenecientes a la división Actinobacteria, presentes en Altamira, se precipitaron agregados cristalinos de vaterita, tanto en medio líquido como en medio sólido (agar), demostrándose así la capacidad de estos microorganismos para formar precipitados cristalinos de esas mismas características (Laiz et al., 1999; Sánchez- Moral et al., 2005).

En el presente estudio se han observado gran cantidad de elementos esferoidales y hemiesferoidales, constituidos por carbonato cál- cico y, en todos los casos, su relación con componentes bacterianos es clara e inequívoca (Figura 6.54). Los análisis mineralógicos no han permitido identificar vaterita, sin embargo no se puede descartar la presencia de esta fase cristalina dadas las limitaciones del método empleado (DRX) para unos elementos minerales de tamaño tan reducido y con tal grado de inestabilidad (Ogino et al., 1987;

252 Aspectos geomicrobiológicos

Cañaveras et al., 2002; Sánchez-Moral et al., 2003). Así pues, aunque su composición mineralógica no ha sido analíticamente testada como vaterita, los datos hidroquímicos, petrológicos, y microclimáti-

cos indican que pequeñas cantidades de CO2 han de ser consumidas por microorganismos heterótrofos para poder explicar las modificaciones fisicoquímicas de los fluidos intergranulares que permiten crear condiciones de sobresaturación apropiadas para la neoforma- ción de minerales metaestables (con la alta solubilidad). Este tipo de partículas esféricas podría ser una representación típica de biopreci- pitación de fases metaestables de minerales carbonatados en ambientes hipogeos (Sánchez-Moral et al., 2003).

Figura 6.54 (a) Bacterias y filamentos bacterianos rodeando y en torno a elementos esferoidales de CaCO3; (b) Detalle de bacterias rodeando un elemento hemiesferoidal de CaCO3.

• Origen de las fábricas de carbonato cálcico asociadas a los moonmilk Como se ha indicado previamente, a partir de los cálculos geoquí- micos la precipitación de calcita es factible por procesos puramente

inorgánicos de disminución de la Pco2. No obstante, el estudio de las variedades morfológicas y hábitos cristalinos que presenta la calcita en los moonmilk, ha llevado a numerosos autores a destacar la necesidad de mecanismos diferentes a los puramente inorgánicos de desgasificación para generar dichas morfologías cristalinas. Diversos autores han atribuido un origen biogénico a este tipo de hábito observado en depósitos de moonmilk y espeleotemas (Northup et al., 1997; Boston et al., 2001; Melim et al., 2001; Cañaveras et al., 2001, 2006; entre otros).

En conjunto, los cristales fibroso-aciculares de calcita, tanto las varillas monocristalinas como las cadenas policristalinas, se vinculan a ambientes semiconfinados (cuevas, suelos, poros, etc.), parcialmente aislados de las condiciones subaéreas pero relacionados con condiciones meteóricas en las que se producen concentraciones elevadas

de CO2. Los cristales fibroso-aciculares han sido estudiados y descritos en numerosos trabajos previos especialmente en medios sedi-

253 capítulo 6

mentarios asociados a condiciones vadosas, dentro de perfiles edáfi- cos carbonáticos, paleosuelos, calcretas, y como relleno de diferentes formas de porosidad en rocas carbonatadas (Phillips y Self, 1987; Jones y Khale, 1993; Verrecchia y Verrecchia, 1994; Alonso-Zarza, 2003; Bajnóczi y Kovács-Kis 2006; Alonso-Zarza y Jones 2007; etc.). En estos ambientes, las fábricas minerales suelen aparecer alteradas por procesos diagenéticos destructivos y/o constructivos dificultando el estudio de su mecanismo de formación. Los cristales fibroso-aciculares también se desarrollan en cavidades kársticas someras actuales, asociados a depósitos de moonmilk (Borsato et al., 2000; Frisia et al., 2000; Northup et al., 2000; Boston et al., 2001; Chirienco, 2004; entre otros). En este caso, las fábricas minerales permanecen perfectamente preservadas y presentan un buen estado de conser- vación (sin diagénesis, deformación, ni destrucción de la estructura) debido a su génesis reciente, así como, a la gran estabilidad de las condiciones ambientales. Por ello, los ambientes kársticos son medios muy propicios para el estudio de este tipo de depósitos minerales.

Los cristales fibroso-aciculares representan formas de calcita en desequilibrio (Cañaveras et al., 2006). El origen del hábito fibroso-acicular de la calcita en procesos puramente inorgánicos se ha atribuido comúnmente a la acción inhibidora de iones absorbidos (Mg2+, + 2- Na , SO4 ), presencia de arcillas o de compuestos orgánicos (James, 1972; Pouget y Rambaud, 1980; Vergès et al., 1982 ; Ducloux et al., 1984; Jones y Ng, 1988; Verrecchia y Verrecchia, 1994; Kawaguchi y Decho, 2002). Además, muchos autores han atribuido la precipitación de cristales fibrosos de calcita, a menudo sin distinguir acerca de los diferentes tipos, a procesos puramente inorgánicos de intensa evaporación o criodesecación en el medio, mecanismos que obviamente explican las altas cinéticas de precipi- tación mineral relacionadas con altas tasas de sobresaturación (Jones y Kahle, 1993). Sin embargo, en el caso de la Cueva de Altamira las condiciones ambientales son muy estables a lo largo de todo el año, con una baja oscilación térmica (1,6°C) y un grado de humedad relativa del aire superior al 97%, lo que indica que no es necesaria una fuerte tasa de evaporación ni fenómenos de criodese- cación para la formación de cristales fibroso-aciculares de calcita, mecanismos éstos comúnmente invocados en este tipo de cristales cuando se asocian a ambientes vadosos superficiales.

Por otra parte, las similitudes morfológicas y morfométricas de estos cristales fibroso-aciculares, junto a su peculiar organización microestructural y su estrecha relación espacial con microorganismos (bacterias, hongos, algas) han llevado a diversos autores a considerar un origen orgánico para los mencionados cristales, concretamente, las varillas monocristalinas (Boquet et al., 1973; Callot et al., 1985; Phillips y Self, 1987; Strong et al., 1992; Verrecchia y Verrecchia, 1994; Verrecchia y Dumont, 1996; Loisy et al., 1999; Cañaveras et al., 2006). Una de las interpretaciones más extendida

254 Aspectos geomicrobiológicos

para la formación de varillas monocristalinas en ambiente vadoso es atribuida a la biomineralización en el interior de hifas de hongos que, posteriormente, al descomponerse liberan los cristales fibroso- aciculares constituyendo un depósito (Callot et al., 1985; Phillips y Self, 1987; Verrecchia y Verrecchia, 1994). Sin embargo, en los estudios microbiológicos desarrollados en Altamira (Groth y Sáiz- Jiménez 1999; Groth et al., 1999; Laiz et al., 1999, 2003; Sáiz- Jiménez y Hermosín 1999; Schabereiter-Gurtner et al., 2002a; 2003; Cañaveras et al., 1999, 2001, 2004; Zimmermann et al., 2005; González et al., 2005, 2006; Jurado et al., 2006; Portillo et al., 2008), hasta el momento no se ha detectado la presencia de hongos y, por el contrario, existe una gran abundancia y diversidad de bacterias. Asimismo, la morfología y diámetro de los filamentos observados (0,1-0,2µm) es más próxima a filamentos bacterianos que a hifas de hongos (Cañaveras et al., 1999; Wilkinson, 2003). Así, la estrecha relación observada en las muestras de moonmilk entre las bacterias y sus filamentos y las varillas monocristalinas apunta a un origen biológico. La precipitación de los carbonatos podría generarse por un mecanismo de nucleación heterogénea sobre substratos biológicos (p.ej., macromoléculas constituyentes de las membranas bacterianas y biopelículas), que actuarían como centros o superficies de nucleación para la calcita (Cañaveras et al., 2006). Así, los cristales fibroso-aciculares de calcita (concretamente las varillas monocristalinas) pueden ser considerados como estructuras fibrosas biominerales sintetizadas por medio de un mecanismo de solución-precursor (orgánico)-sólido (Olszta et al., 2004) u otro tipo de mecanismos de crecimiento.

En la literatura, la única relación genética conocida para los cristales fibroso-aciculares de calcita había sido establecida entre las varillas monocristalinas de tipo MA y MB, no habiéndose determinado una secuencia evolutiva de todos sus diversos hábitos, que son considerados como una convergencia de formas entre cristales cuyos oríge- nes son diferentes e independientes (Verrecchia y Verrecchia, 1994). Según algunos trabajos previos, sobre la varilla monocristalina múl- tiple tipo MA se pueden producir crecimientos secundarios (precipitados), que la modifiquen substancialmente por engrosamientos superficiales y crecimientos epitaxiales alrededor de las mismas y normales a su eje de crecimiento (Jones y Kahle, 1993; Verges et al., 1982; Verrecchia y Verrecchia, 1994; Phillips y Self, 1987; Strong et al., 1992), formando bordes serrados correspondientes a las varillas de tipo MB. La construcción de bordes serrados de las varillas MB se debería principalmente a precipitación físico-química sobre varillas monocristalinas preexistentes (Verrecchia y Verrecchia, 1994).

En el reciente estudio desarrollado en Altamira se han identificado depósitos de moonmilk de calcita sobre muros artificiales recientes, en proceso de formación y evolución. Esto ha permitido observar los estadios ontogénicos iniciales (depósitos en sus primeras fases de

255 capítulo 6

formación y primeras fases evolutivas de este tipo de agregados), así como las variaciones en la microfábrica y elementos microestructurales correspondiente a estadios más evolucionados. De este modo, además de su posible origen, se ha podido comprobar la existencia de una relación genética entre los diferentes tipos de cristales fibroso-aciculares, de modo que tanto la influencia orgánica como la precipitación físico-química interfieren probablemente, dando como resultado la variedad de formas aciculares observadas. Así, ha sido posible proponer un modelo evolutivo de los depósitos de moonmilk, basado en la tipología y distribución de los cristales fibroso-aciculares de calcita y sus interacciones con los microorganismos (Cuezva et al., 2003; Cañaveras et al., 2006; Sánchez-Moral et al., 2006b).

• Modelo genético y evolutivo del moonmilk − Fase inicial: colonizacion microbiana La colonización microbiana de la superficie de la roca forma una red de filamentos bacterianos ramificados y bacterias (Figura 6.55). Las varillas monocristalinas se generan por calcificación de las hifas o filamentos microbianos, formando un entramado de filamentos, cristales fibroso-aciculares y polímeros extracelulares (EPS). En el proceso inicial de colonización el agua de infil- tración podría jugar un papel importante. La presencia en muestras de agua de compuestos relacionados con actividad orgánica (oxalatos, fosfatos, ácidos fúlvicos, etc.) (Sáiz-Jiménez y Hermosín, 1999) así como de bacterias en sí mismas (Laiz et al., 1999) indica que el agua actúa como vehículo de transporte de

Figura 6.55 Fase inicial de formación del moonmilk: colonización microbiana.

256 Aspectos geomicrobiológicos

microorganismos y materia orgánica disuelta al interior de la cueva. Por otra parte, las bacterias podrían llegar además a tra- vés del aire desde la entrada y fijarse a la roca en los puntos de condensación preferencial.

− Fase intermedia: ruptura microestructural La comunidad microbiana inicial prolifera con nuevas generaciones de filamentos microbianos que forman nuevas varillas monocristalinas, con una orientación radial, tangencial o globular, adquiriendo un ordenamiento interno poligonal, o bien de forma más aleatoria y desordenada (Figura 6.56). Las finas varillas crecen en longitud hasta llegar a un punto en que colapsan y se rompen (desestabilización por sobrecrecimiento), acumulándose y constituyendo una microfábrica aleatoria o bien una microfá- brica alveolar en torno al agua intercristalina retenida por el depósito. Esta rotura y colapso puede deberse también al efecto mecánico propio de la evolución metabólica del biofilm, con desarrollo de nuevos filamentos y cristales sobre las estructuras preexistentes. En cualquier caso, este fenómeno favorece aún más la retención de agua, generándose un microambiente saturado en agua dentro del biofilm. Este microambiente está probablemente condicionado y modificado por la actividad metabó- lica de los microorganismos existentes en esa comunidad microbiana. En el contexto de este microambiente, se producen engrosamientos superficiales y recrecimientos epitaxiales, fusio- nando las varillas colapsadas y fomando bordes serrados sobre éstas.

Figura 6.56 Fase intermedia de evolu- ción del moonmilk: ruptura microcristalina.

257 capítulo 6

− Fase final: formación de costra En una fase más evolucionada, en la zona más externa continúan apareciendo nuevas generaciones de filamentos microbianos, formando nuevas varillas monocristalinas (Figura 6.57). En la zona intermedia se acumulan los fragmentos de varillas colapsadas, donde sufren los engrosamientos y recrecimientos, que se van encostrando progresivamente y aíslan la parte inferior en la zona de interfase roca/biofilm. En esa zona, parcialmente aislada del resto y con alto contenido en agua, se desarrolla un microambiente donde se produce la formación de las cadenas policristalinas por crecimiento epitaxial continuado sobre las varillas preexistentes.

Figura 6.57 Fase de máxima evolución del moonmilk: formación de costra.

En resumen, los depósitos de moonmilk formados por cristales fibroso-aciculares muestran diferentes microfábricas u organizacio- nes microestructurales. Estas fábricas pueden estar relacionadas con los diferentes estadios de formación del moonmilk, conducente a una rápida evolución diagenética: primero una colonización microbiana y formación de cristales bioinducidos y luego una progresiva oclusión de las mallas intercristalinas porosas por recrecimiento secundario de cristales de tipo sintaxial, esto último probablemente

favorecido por disminución de la Pco2 estacional y natural del karst. Así pues, la evidencia más convincente de la implicación microbiana en la formación de espeleotemas proviene de la formación del moonmilk (Cañaveras et al., 2006; Barton y Northup, 2007). Empleando una combinación de análisis microbiológicos, mediante métodos de cultivo y análisis filogenéticos moleculares, y análisis petrográficos se comprueba que, pese a la ausencia en los depósitos de moonmilk de filamentos correspondientes a hongos, la abundancia de filamentos de especies bacterianas puede constituir en sí mismo un fenotipo

258 Aspectos geomicrobiológicos

favorable para la precipitación de calcita (Cañaveras et al., 1999; 2006). Por lo tanto, mediante las interrelaciones fisiológicas y geo- químicas se comprueba el papel fundamental de los microorganismos, concretamente las bacterias, en la formación de estos depósi- tos (biogénicos por tanto) dentro de ambientes kársticos. Las evidencias morfológicas sugieren que el moonmilk se forma a través de la colonización microbiológica de superficies rocosas, rotura microestructural y acumulación de fibras colapsadas. La consecutiva repe- tición de este proceso favorece el crecimiento de los depósitos de moonmilk, formando los típicos depósitos observados en numerosas cuevas (Cuezva et al., 2003; Cañaveras et al., 2006).

> Mineralizaciones de carbonatos magnésicos

Otra de las fábricas minerales estudiadas, asociadas a microorganismos, son los depósitos de moonmilk de carbonatos cálcico-magnési- cos y magnésicos, siendo la huntita e hidromagnesita sus principales constituyentes.

Los depósitos de moonmilk constituidos por carbonatos magnésicos son típicos de cavidades formadas en rocas dolomíticas (Hill y Forti, 1997). La huntita CaMg3(CO3)4 o CaCO3·3MgCO3, es una fase mineral metaestable y poco común en la naturaleza, cuya formación se ha asociado clásicamente a ambientes hidrotermales. En ambientes sedimentarios, su origen se atribuye a condiciones de alta alcalinidad y elevada evaporación (Deelman, 2003). En ambiente kárstico fue descrita por primera vez en 1957 por Baron et al., (1957) como constituyente de depósitos de Montmilch en la cueva La Clamouse (Hérault, Francia). Asimimo y aunque no hay muchos trabajos al respecto se ha descrito como constituyente principal de depósi- tos de moonmilk en diversas cavidades (Casas et al., 2001; Frisia et al.,

2002; Alonso-Zarza et al., 2005). La hidromagnesita Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O, es probablemente el tercer mineral carbonatado más común formado en cavidades (después de calcita y aragonito), y posiblemente el constituyente más común de los moonmilk de cavidades formadas en rocas dololomí- ticas (Hill y Forti, 1997). Ambos minerales se encuentran dentro de la secuencia evolutiva de precipitación de los carbonatos (cálcico-magnésicos) y, en el ámbito kárstico, su precipitación se asocia a procesos de intensa evaporación y pérdida de CO2 a partir de aguas kársticas muy ricas en Mg, con altas relaciones Mg/Ca (Lippmann, 1973; González y Lohmann, 1987;

Polyak y Güven, 2000). Así, hidromagnesita, huntita y magnesita (MgCO3) son los productos finales de la evaporación en la secuencia de precipitación de carbonatos ricos en magnesio.

Por otra parte, la contribución de procesos microbianos a la precipita- ción de carbonatos magnésicos ha sido probada en diversos estudios, tanto en medios naturales como en laboratorio (Vasconcelos y McKenzie, 1997; Ehrlich, 1998; Wright, 1999; Castanier et al., 1999; Sagemann et al., 1999, etc.), especialmente asociado a procesos de reducción de sulfatos en ambientes anóxicos.

259 capítulo 6

En la Cueva de Altamira, en investigaciones previas, han sido estudiados los depósitos de moonmilk con calcita e hidromagnesita como principales constituyentes (Cañaveras et al., 1999, 2001; Cuezva et al., 2003), habiéndose comprobado la implicación microbiana en la formación de este tipo de depósitos. A pesar de que en estos trabajos ya se menciona la posible presencia de mineralizaciones de huntita, hasta estudios más recientes (Cuezva et al., 2005) no habían sido claramente identificadas.

• Hidrogeoquímica y depósitos carbonatados magnésicos Los análisis hidrogeoquímicos (capítulo 4) nos indican que las aguas estudiadas permanecen subsaturadas respecto a hidromagnesita y huntita durante todo el ciclo anual, lo que significa que estas aguas, como tal, no presentan las condiciones necesarias para precipitar dichas fases minerales. Esta subsaturación es más marcada en épocas lluviosas (primavera y otoño), especialmente para la hidromagnesita.

En la Figura 6.58, se muestran los resultados de los cálculos de índi- ces de saturación (IS) de hidromagnesita y huntita así como las rela- 2+ 2+ ciones Ca /Mg , y presiones de CO2 (Pco2), para las aguas que hemos considerado representativas (goteo SP) de los puntos donde encontramos moonmilk de hidromagnesita y huntita.

Figura 6.58 Valores hidroquímicos e índices de saturación en minerales carbonatado- magnésicos para el goteo de la Sala del Pozo.

260 Aspectos geomicrobiológicos

Para un agua kárstica hipotética, Lippmann (1973) diseñó un diagrama de fases de la secuencia de precipitación de los carbonatos mag- nésicos teniendo en cuenta el incremento de la evaporación (aumen- 2+ 2+ to de la proporción del Ca frente al Mg ) frente a la pérdida de CO2. La representación en el diagrama de Lippman (Figura 6.59) de los datos de las aguas del goteo SP queda fuera de la secuencia de pre- cipitación de los carbonatos magnésicos ya que, por un lado, dichas aguas presentan una relación Ca/Mg alta y, por otro, las presiones de

CO2 no son lo suficientemente bajas. Para alcanzar las condiciones necesarias para la precipitación de los carbonatos magnésicos, sería necesaria una importante reducción de la relación Ca2+/Mg2+ (aumen- to de la proporción de Mg frente a Ca), producida mediante alta eva- poración y una pérdida de CO2 (reducción Pco2 de las aguas).

Figura 6.59 Diagrama de fase de carbonatos magnésicos modificado de Polyak y Güven, 2000, después de Lippman (1973), Ford y Williams (1992), y Hill y Forti (1989). El diagrama muestra el patrón evolutivo de precipitación de carbonatos a partir de un agua kárstica hipotética (dentro del campo de estabilidad de la dolomita). Los puntos negros representan los datos de las aguas de goteo de la Sala del Pozo (Cueva de Altamira).

Dada la gran estabilidad termohigrométrica en el interior de la cueva, los procesos de evaporación en las condiciones microambientales actuales pueden descartarse, puesto que la humedad relativa del interior de la cueva permanece durante todo el año en valores prácticamente de saturación (97-100%). Además, la estabilidad microambiental alcanza niveles máximos en esta zona interna de la cueva, lo que se hace patente incluso en la variabilidad anual de la temperatura del agua de goteo (1ºC para SP, mientras en GS es de 1,3ºC y en SM y EN2 es de 2,3ºC).

La desgasificación (reducción Pco2) necesaria para la precipitación de huntita sería posible, en determinadas circunstancias, ya que no dista mucho de la Pco2 de la atmósfera exterior. En cambio, la pér- dida de Pco2 que sería precisa para la precipitación de hidromagnesita es inviable.

Con objeto de chequear un posible origen inorgánico, excluyendo la evaporación como agente de desgasificación debido a la estabilidad

261 capítulo 6

termohigrométrica citada, se ha modelizado un descenso de Pco2 del agua a 10-3.5 bar representando una concentración de equilibrio con

un aire con 350 ppmv de CO2, como valor mínimo registrado durante el verano en la cavidad.

El resultado obtenido (Tabla 6.2) indica que, antes de alcanzar los

valores de Pco2 necesarios para la precipitación de la huntita, se pro- duciría una fuerte precipitación de calcita y un aumento de la sub- saturación en huntita debido a la pérdida de Ca2+ en la solución. Esto plantea la existencia de otro posible mecanismo genético para los depósitos de hidromagnesita y de huntita.

IS IS IS Pco2 Ca/Mg huntita calcita Pco2 huntita Tabla 6.2 Características hidroquími- EN-2 10 -2.56 5.38 -1.66 0.71 10-3.5 -2.84 cas e índices de saturación mineral (IS) de los puntos SM 10 -2.59 12.16 -2.46 0.78 10-3.5 -3.95 de goteo (media anual). IS GS 10 -2.68 17.78 -3.51 0.63 10-3.5 -4.83 calculado para un Pco2 SP 10 -2.64 12.69 -2.54 0.77 10-3.5 -4.33 similar a la atmosférica.

• Origen de las fábricas de carbonato magnésico La gran estabilidad microambiental y las características hidrogeoquí- micas de las aguas de infiltración en la Cueva de Altamira, determinan que las condiciones no sean favorables para la precipitación directa de carbonatos magnésicos por mecanismos inorgánicos que conlleven desgasificación, fuertes incrementos de temperatura o procesos de evaporación intensa. Por lo tanto, la formación las estas fases minerales carbonatadas cálcico-magnésicas, huntita e hidromagnesita, solamente debida a mecanismos de precipitación inorgá- nica no parece probable. Ha de existir otro mecanismo que genere 2+ los descensos necesarios en la Pco2 y el enriquecimiento en Mg de las soluciones.

La asociación de numerosos filamentos microbianos, bacterias y EPS con las mineralizaciones constituyentes de los moonmilk de carbonatos magnésicos, tanto huntita como hidromagnesita (Figura 6.60), nos lleva a considerar la actividad microbiana como posible mecanismo generador, directa o indirectamente, de dichas mineralizaciones. Estudios moleculares recientes (Zimmermann et al., 2005; González et al., 2005, 2006; Portillo et al., 2008) han detectado por primera vez significativa presencia de bacterias reductoras de sulfato metabó- licamente activas y muy diversas, con amplia distribución en la cueva. Investigaciones desarrolladas en ambientes anóxicos actuales han proporcionado una valiosa visión acerca de la contribución de procesos microbianos a la precipitación de carbonatos magnésicos, particu-

262 Aspectos geomicrobiológicos

larmente durante la reducción de sulfatos (Vasconcelos y McKenzie, 1997; Ehrlich, 1998; Wright, 1999). Experimentaciones en laboratorio han mostrado que la reducción de sulfato puede ser responsable de la formación de carbonatos con diferente composición mineral y morfo- logía, tal como dolomita u otros carbonatos magnésicos (Vasconcelos et al., 1995; Pontoizeau et al., 1997; Castanier et al., 1999; Sagemann et al., 1999). En el caso de la dolomita, se ha comprobado que sin la presencia de bacterias es prácticamente imposible precipitar dolomita bajo condiciones de baja temperatura (Baker y Kastner, 1981; McKenzie, 1991; Valconcelos y McKenzie, 1997; Land, 1998). Por tanto, los microorganismos anaerobios (y/o probablemente la sustancia extracelular que segregan) pueden jugar un papel muy importante en la formación de carbonatos magnésicos, especialmente las bacterias reductoras de sulfato, y así pueden influir activamente sobre la forma y composición mineral (Warthmann et al., 2000).

La posibilidad de un origen biológico para los precipitados de hidromagnesita en Altamira ya fue avanzada en Cañaveras et al., (1999). Como en éste, en aquel estudio la hidroquímica de las aguas de infiltración mostró una fuerte subsaturación con respecto a la hidromagnesita y otros carbonatos magnésicos. Y del mismo modo, los datos hidroquími- cos, geoquímicos y microambientales excluían un proceso abiótico en la precipitación de hidromagnesita. Posteriormente, Cañaveras et al., (2001) identificaron que las aguas en contacto con las colonias de bacterias (en el techo de la Sala de Polícromos) presentaban valores de 2+ + 2+ Pco2, relación Ca /Mg2 , y contenidos en Ca y bicarbonato menores que los de las aguas de infiltración y dichos valores de Pco2 eran menores también que los del aire de la cueva (Cañaveras et al., 2001; Sánchez-Moral et al., 2003). Esto había de ser indicativo de la actividad metabólica de determinadas bacterias heterótrofas y de la generación de microambientes confinados condicionados microbianamente. Se comprobaba así la implicación microbiana en la modificación local de las condiciones hidrogeoquímicas generándose, como consecuencia de la actividad metabólica de los microorganismos, condiciones de alta alcalinidad con reducción de valores de Pco2 y aumento de la relación Mg2+/Ca2+, favoreciendo así la precipitación de cristales de hidromagnesita así como de huntita (Cuezva et al., 2005).

Figura 6.60 Detalle de los filamentos microbianos, bacterias y EPS asociados a las mineralizaciones de hidromagnesita (a) y de huntita (b).

263 capítulo 6

Consideraciones finales sobre el papel de los microorganismos en el ambiente kárstico de Altamira

Los estudios geomicrobiológicos desarrollados en Altamira han permitido determinar, en la medida de lo posible, el papel que juegan los microorganismos en el medio kárstico, fundamentalmente los procesos e interacciones que se establecen en la relación microbio-mineral y el grado de implicación o mediación microbiana en la formación de las fábricas minerales. Estos estudios se han desarrollado desde un enfoque multidisciplinar en base a la integración de los resultados obtenidos desde diferentes disciplinas y con la aplicación de diferentes metodolo- gías (caracterización microambiental, petrología de alta resolución, hidroquímica, microbiología y biología molecular, etc.) (Sánchez-Moral et al., 2006b).

Se ha comprobado que las diferentes comunidades que habitan en Altamira están constituidas fundamentalmente por cuerpos bacterianos de diversas morfologías y tamaños, filamentos bacterianos, secreciones extracelulares de sustancias poliméricas y diversas fábricas minerales, con diferentes formas de organización y entramados microestructurales. Constituyen pequeñas biopelículas subaéreas sobre los soportes rocosos o depósitos de moonmilk, en cuyo caso las fábricas minerales predominan respecto a los demás elementos y su entramado microestructural es más complejo.

Las comunidades microbianas presentes en la Cueva de Altamira, altamente complejas y diversas, presentan requisitos ambientales y aptitudes metabólicas muy variadas (quimiolitoautotrófas, heterótro- fas, etc.), y son capaces de inducir diversos procesos que alteran el medio rocoso y la superficie (disolución-corrosión/precipitación bioinducidas). Tanto en las colonias como en los depósitos de moonmilk, las comunidades microbianas no son monoespecíficas, si no que constituyen un biofilm complejo, estratificado, fundamentalmente constituido por bacterias heterótrofas aerobias en la zona externa, y en las capas más profundas nichos anaerobios (en ausencia de oxígeno) donde se desarrollan comunidades de bacterias anaeróbicas. Los nichos anaeróbicos son especialmente favorables para que se den procesos de oxidación-reducción (reducción de sulfato a ácido sulfí- drico, reducción de FeIII a FeII, etc.), procesos y transformaciones que pueden provocar la alteración química y cromática de las pinturas, procesos de corrosión del substrato rocoso y procesos de precipi- tación de carbonatos.

En una película microbiana subaérea, los microorganismos que se desarrollan sobre el soporte rocoso interactúan con la atmósfera (afectados por cambios en factores ambientales), con el substrato (impac- to sobre la roca-mineral subyacente e interacciones microbio-mineral- soporte) y unos microorganismos con otros (dentro del biofilm) (Gorbushina, 2007; y ver referencias allí). Se establece así una constante interacción atmósfera-biosfera-litosfera, que determina las condiciones biogeoquímicas así como la ecología microbiana, y que podemos tratar desde dos vertientes, la interacción biofilm-atmósfera y la interacción biofilm-substrato (roca). Hay que tener en cuenta que,

264 Aspectos geomicrobiológicos

además, habitualmente las películas microbianas retienen agua con la que interactúan, formando parte también de este complejo sistema biogeoquímico.

Así pues, los microorganismos inducen cambios ambientales locales (físico-químicos) que tienen como consecuencia procesos y reacciones que derivan en fenómenos de disolución-corrosión y/o precipitación (interacciones microbio-mineral). Cuantitativamente no parece probable que en Altamira los microoganismos actúen como agentes geofísi- cos-geoquímicos modificadores del ambiente (atmósfera) de la cavidad. Sin embargo, las modificaciones físico-químicas de carácter local y la interacción microbio-mineral que se establece tienen un carácter fundamental en cuanto a la conservación de las pinturas rupestres presentes en los techos y muros de la cavidad.

Los microorganismos como agentes de alteración (biodeterioro)

El interés de los estudios geomicrobiológicos, en lo que respecta a la conservación del arte rupestre en ambientes hipogeos, se debe fundamentalmente a que se ha observado que los microorganismos controlan o inducen diversos procesos de deterioro (biodeterioro) (Monte y Ferrari, 1993; Sáiz-Jiménez, 1995; Dornieden et al., 2000; Cañaveras et al., 2001; etc.). Estos procesos de deterioro, pueden llegar a suponer uno de los más graves problemas que afecten a la conservación de las pinturas, llegando a causar la degradación irreversible de las mismas. Principalmente son (Cañaveras et al., 2001): (1) procesos destructivos, y (2) procesos constructivos.

(1) procesos destructivos: disolución-corrosión, que causan la desinte- gración parcial o total de la superficie del sustrato (roca encajante, espeleotemas o pigmentos). En general, en la Cueva de Altamira, estudios previos han puesto de manifiesto que la actividad metabólica de las colonias de microorganismos presentes en paredes y techos de la cavidad ha generado diversas fábricas destructivas (fábricas de micro- disolución: “etching”, “pits”, “spiky calcite” y “blocky calcite”) (Cañaveras et al., 1999, 2001, 2002), en ocasiones situados directamente sobre las pinturas.

(2) procesos constructivos: formación de biofilms y/o tipos específicos de depósitos minerales que cubren o deterioran el substrato, siendo por tanto capaces de producir una amplia variedad de fábricas minerales (precipitación mineral). Las pinturas y grabados rupestres pueden quedar alterados, enmascarados u ocultos bajo estos depósitos minerales. Su estudio y caracterización, así como, la solución del grado de media- ción microbiana en su génesis resultan de gran importancia en los estudios enfocados a la conservación del Patrimonio Histórico que alberga la Cueva de Altamira.

265 capítulo 6

Mediante el presente estudio, y siguiendo la línea de los estudios previos desarrollados por nuestro grupo de investigación, se ha realizado una completa caracterización de las fábricas constructivas (microorganismos calcificados, precipitados cristalinos incluyendo especialmente los moonmilk, etc.) presentes en Altamira y del grado de implicación microbiana en su origen (Cañaveras et al., 1999, 2001, 2002, 2006; Cuezva et al., 2003; Sánchez-Moral et al., 2006b). Así, asociadas a la actividad de los microorganismos, se han observado en la cavidad especialmente fábricas constructivas, que se exponen a continuación:

• Presencia de depósitos tipo moonmilk formados por cristales fibroso-aciculares de calcita que tapizan parte de las paredes de las gale- rías de la cueva (Cuezva et al., 2003, Cañaveras et al., 2006). • Desarrollo de encostramientos y depósitos tipo moonmilk constituidos por cristales de carbonato magnésico sobre el Caballo de la Sala de Policromos, principalmente hidromagnesita (Cañaveras et al., 1999), y sobre muros en la Sala del Pozo y Cola de Caballo (Cuezva et al., 2005), hidromagnesita y huntita. • Depósitos minerales constituidos por microfábricas de carbonato cál- cico asociados a las colonias microbianas, localizadas sobre techos y muros a lo largo de la zona de la entrada, la Sala de los Muros y la Sala de los Polícromos, fundamentalmente.

Microorganismos y condiciones ambientales

> Condicionantes ambientales

Como ya se ha explicado, en el interior de la cavidad hay variaciones ambientales de unas zonas a otras en función principalmente de la distancia a la entrada y del espesor de roca suprayacente en cada punto. Las entradas de las cuevas son regiones en las que las variables ambientales están bajo influencia del ambiente externo. Desde un punto de vista ecológico esta zona de transición entre sistemas epigeos e hipogeos constituye un ecotono, una zona de transición entre sistemas ecológicos adyacentes (Prous et al., 2004). Proporciona un incremento en la disponibilidad de recursos, al tiempo que resulta una zona en la que pueden coexistir especies de ambos ambientes vecinos (epigeo e hipogeo) con aquellas específicas del ecotono mismo, lo que puede llegar a favorecer una mayor diversidad en el área de transición que en los ambientes contiguos (Figura 6.61).

Como se ha visto, macroscópicamente se distinguen en esta zona de la cueva tres tipos de colonias o biopelículas, de color blanco, amarillo y gris. Todas ellas presentan actividad metabólica y no son elementos estáticos o en reposo, sino que desempeñan un papel importante en el sistema biogeoquímico, especialmente en los procesos de transforma-

266 Aspectos geomicrobiológicos

Figura 6.61 Modelo gráfico de repre- sentación de las diferentes regiones del sistema epigeo-hipogeo. Localización de diferentes comunidades en relación a los niveles de estabilidad y abundancia de recursos en una cueva hipotética (modificado de Prous et al., 2004).

ción mineral de la roca soporte. Para cada tipo de colonia, se observan preferencias en cuanto a condiciones micro-ambientales y una diferente distribución. Por ejemplo, las colonias amarillas presentan mayor proliferación en la estancia de la cueva relacionada directamente con la entrada (Cocina), y no penetran mucho hacia el interior. Parecen preferir o admitir, por tanto, mayores rangos de variación microambiental y por ello abundan y predominan en esa zona. Esto, desde el punto microbiológico podría tener una explicación, ya que se ha detectado en estas colonias, miembros del orden Myxococcales (Delta- Proteobacteria), cuya característica común es la formación en condiciones adversas de cuerpos de fructificación, llamados esporangiolos, con estructuras de resistencia que podría proteger a las colonias bajo esas condiciones termohigrométricas más inestables y variables (Portillo et al., 2008). Otro ejemplo, es el caso de las pequeñas colonias blancas de la Sala de Polícromos donde las condiciones microambientales son muy estables y además las colonias ocupan las pequeñas oquedades o zonas microcorroidas de la roca, donde la retención de agua por tensión superficial es más efectiva, por lo que han de precisar una estabilidad termohigrométrica para su supervivencia.

Para una correcta interpretación de los requisitos ambientales de cada comunidad microbiana es de especial utilidad la realización de mapeos detallados de la distribución de los diferentes tipos de colonias de microorganismos existentes en el medio (Sánchez-Moral et al., 2006b). Resulta una herramienta de gran utilidad a la hora de realizar un seguimiento de la proliferación y evolución de la distribución espacial de las diferentes comunidades existentes (ver anexo 3). Además, de identificar el nivel de dispersión respecto a la superficie de la cavidad, permite determinar la distribución de los ecosistemas y las relaciones o condicionantes respecto a estructuras geológicas (fracturas, diaclasas, etc.) y otros factores que determinan la distribución del crecimiento microbiano (Barton, 2006).

Por otro lado, en cuanto a la capacidad como agentes inductores de cambios ambientales, el estudio de la dinámica microclimática kárstica en la situación actual, parece indicar que las comunidades de microorganis-

267 capítulo 6

mos presentes en muros y techos de la Cueva de Altamira no constituyen en si mismos factores medioambientales determinantes capaces de modificar de manera significativa alguno de los parámetros. Frente a los poros y microporos de un suelo, en los que los microorganismos generan activamente cambios ambientales, o a las locales modificaciones físi- co-químicas inducidas por una comunidad microbiana en el interior del biofilm, las interacciones de esas comunidades de microorganismos con la atmósfera del interior de la cueva, si bien existen, se diluyen puesto que el volumen de la cavidad es muy grande frente al de las pequeñas colonias localizadas. No obstante, este aspecto no puede descartarse por completo y en la actualidad se han comenzado a realizar ensayos in situ para determinar la actividad metabólica microbiana, medida como tasa de respiración, existente en la cueva y en las distintas colonizaciones observadas. Las medidas se realizan con el empleo de microelectrodos (diámetro 25 µm) permitiendo acceder a mediciones a nivel de micro-

hábitats celulares (consumo de O2 y cambios en H2S y pH).

> Soportes y bioreceptividad

Además de todos estos condicionantes ambientales, otro aspecto que se ha observado es que existe una limitación o condicionante intrínse- co al soporte: es lo que se denomina bioreceptividad.

Concretamente, en el estudio desarrollado en Altamira, se ha observado que los depósitos de moonmilk y de la mayor parte de las colonias microbianas, se forman fundamentalmente sobre soportes (rocas/espeleotemas/muros artificiales) cuya superficie se encuentra siempre cubierta de arcilla. Esto parece tener relación con una mayor capacidad de esos materiales para la retención de agua, hecho claramente favore- cedor para la colonización microbiana y su desarrollo sobre dichos soportes. Además evita el arrastre por flujos de agua, favorece la sujeción de los microorganismos sobre la superficie, y proporciona mayor disponibilidad y variedad de nutrientes. Respecto a las pequeñas colonias microbianas de la entrada, solamente un tipo de las colonias de color blanco se ha encontrado de forma habitual directamente sobre roca limpia y fresca (sin recubrimiento de arcilla ni pátina de alteración).

Se ha observado, además, en diferentes tipos de cementos artificiales una clara predilección de unos (bioreceptivos), sobre los que sí se desarrollan colonias, frente a otros (no-bioreceptivos) que, siendo de una antigüedad similar, no presenta colonias sobre su superficie expuesta. Es posible que responda a un factor químico determinante en la composición del ese cemento (que lo hace no bio-receptivo), pero esto está aún por determinar.

Otro aspecto, como las microconcavidades generadas por los procesos de microcorrosión en la superficie del techo de los Polícromos, hacen de él un soporte más bioreceptivo ya que son utilizadas como hábitat preferente por las colonias de bacterias blancas.

268 Aspectos geomicrobiológicos

En este trabajo no se han obtenido conclusiones claras y precisas acerca de cual es la influencia directa de los soportes sobre la existencia o no de colonias microbianas y moonmilk, su distribución y tipos, y cuales son los factores y propiedades determinantes (caracter físico y/o químico). Futuros estudios detallados de las propiedades de los substratos (geo- química de elementos traza y análisis isotópicos, análisis de porosidad, etc.) sobre los que se asientan las diferentes comunidades microbianas (tanto las colonias como los moonmilk) permitirán ampliar información a este respecto. Identificar que factor hace no-bioreceptivo a un soporte para determinada comunidad microbiana puede resultar de mucha utilidad a la hora de afrontar y resolver problemas de conservación.

> Procesos naturales de entrada y dispersión de microorganismos en la cavidad

Como se ha explicado en el Capítulo 5, a partir del mes de junio y hasta septiembre, la puerta de acceso favorece la comunicación directa exterior/interior mediante la entrada de aire caliente y húmedo, con el resultado de la formación de nubes de micropartículas de agua (hidroaerosoles) que se desplazan desde la puerta de entrada hacia el interior de la cavidad.

Desde el punto de vista microbiológico, la formación y desplazamiento de micropartículas de agua hacia el interior conlleva un doble efecto negativo:

• Incrementa la cantidad de agua líquida disponible para los microorganismos. • Cada hidroaerosol actúa como posible núcleo de adherencia para las partículas de polvo (aerosoles sólidos) y esporas presentes en el aire antes de que el ambiente este sobresaturado en humedad. Estas partículas son comunes en la zona exterior inmediata a la sala de entrada donde la tasa de humedad en verano a menudo está por debajo del 100% y las colonias de bacterias son muy abundantes, siendo susceptibles de ser transportadas hacia el interior e incrementando los posibles aportes de materia orgánica para las colonias establecidas en zonas internas, así como su diseminación. Su choque con los paramentos rocosos más fríos, produce la conden- sación de gran cantidad de agua, en especial en los más elevados (techos y zonas altas de los muros). El aporte suplementario de agua favorece la colonización microbiológica de los soportes en dichas zonas, en particular en aquellas con mayor porosidad superficial y en las áreas cubiertas por arcilla, ya que su sistema microporoso absorbe y retiene más agua por tensión superficial (Figura 6.62). Este es un fenómeno natural muy común en las áreas de conexión directa de las cavidades kársticas someras con la atmósfera externa.

Durante los periodos de descenso térmico (diciembre a junio en Altamira) la propia bajada de la temperatura en un ambiente saturado en humedad, provoca la lenta y progresiva condensación natural de

269 capítulo 6

Figura 6.62 Colonias de microorganismos, blancas y amarillas, en zonas de condensación preferencial (techo de la Sala de Entrada).

pequeñas cantidades de agua sobre los paramentos altos de la cueva, especialmente en la zona de la entrada, donde el grado de colonización microbiológica es muy elevado.

Esta dinámica de los procesos de intercambio con el exterior, en fase gaseosa durante el verano y en fase líquida acompañada de elementos externos en disolución y suspensión durante el invierno, hace que la cueva sea susceptible a la colonización microbiológica.

> El papel de las aguas de infiltración

El agua de infiltración actúa como vehículo de transporte que posibilita la entrada de los propios microorganismos y de materia orgánica disuelta (elementos nutrientes), hechos ambos que favorecen el crecimiento y desarrollo de la colonización microbiana.

1) Entrada de microorganismos, desde el suelo al interior de la cavidad. Se ha comprobado que en el suelo exterior hay presentes diversos microorganismos que en el interior se encuentran formando parte de las comunidades microbianas (p.ej. Acidobacteria, Planctomycetes, etc.). También en diversos análisis microbiológicos de las aguas de infiltración se han detectado gran diversidad de bacterias presentes en las comunidades del interior (representantes de Alfa-, Delta-, Gamma- y Beta-proteobacterias, por ejemplo) (Sáiz-Jiménez y Hermosín, 1999; Laiz et al., 1999).

Las aguas de infiltración favorecen el flujo ecológico que condiciona y determina las características y distribución del ecotono en la vertical (Gers, 1988), entre el suelo externo situado sobre la cueva y el interior de la cavidad.

Además puede condicionar las zonas de distribución de determinadas comunidades microbianas, como parece ocurrir en el caso de las colonizaciones grises que se encuentran en torno a las grietas del techo, por las que aparentemente entrarían en la cavidad procedentes del suelo exterior.

270 Aspectos geomicrobiológicos

2) Entrada de nutrientes. Los aportes de materia orgánica disuelta en el agua son fundamentales para el desarrollo de los microorganismos. Este aporte de elementos nutrientes de origen animal y vegetal (vegetación y excrementos de ganadería existente en años anteriores) ha permanecido en el suelo en forma de materia orgánica y humus más o menos transformado, que penetra en la cueva sobre todo en primavera. Esta materia orgánica constituye una fuente importante de elementos nutritivos para los microorganismos que colonizan los muros y techos de la cueva y pone una vez más de manifiesto la importancia del control de la hidroquímica y de las actividades antrópicas en la cobertera edáfica externa. Así, por ejemplo, la presencia de nitratos favorece la proliferación de determinadas bacterias detectadas en las colonias de microorganismos como, por ejemplo, miembros del género Nitrosococcus en las colonias amarillas, capaces de crecer quimiolito- autotróficamente en condiciones de anoxia obteniendo energía a partir de la oxidación de amonio (Koops y Pommerening-Röser, 2005 a,b); o Planctomycetes en las colonias blancas que también, generalmente, llevan a cabo la oxidación anaeróbica del amonio. Análisis recientes realizados sobre el contenido en Carbono Orgánico Total (TOC) en las aguas de infiltración en Altamira han mostrado valores en torno a 5 mg/l, concentración bastante elevada que constituye una importante fuente de alimento para los microorganismos.

Por otra parte, el grado de saturación mineral de las aguas de infil-

tración, el CO2 y los nutrientes del suelo son muy elevados en verano lo que facilita el desarrollo y la acción de microorganismos cap-

tadores de CO2, incrementándose los procesos de precipitación mineral (crecimiento espeleotemas) al surgir a la cavidad durante

una etapa con bajas concentraciones de CO2 en aire.

> Efecto de la entrada de visitantes

La entrada de visitantes a la cavidad tiene un doble efecto en lo que respecta a la presencia y distribución de las comunidades de microorganismos en la cavidad: (1) favorece su llegada y dispersión a lo largo de la cueva, y (2) genera modificaciones ambientales que pueden variar y condicionar el ecosistema.

1) El efecto de movilización de la masa de aire generado por el desplazamiento de los visitantes, favorece el movimiento de la masa de aire con micropartículas de agua hacia el interior y con ello el acceso de los fenómenos de condensación (especialmente en verano) y la dispersión de los microorganismos hacia zonas internas. Además, el proceso natural de condensación se ve acrecentado debido a la apertura periódica de la puerta para permitir el acceso a los diferentes grupos de visitantes. Parece probable que el desarrollo de las colonias de bacterias blancas presentes en el techo de Polícromos, y cuya evolución ha sido creciente en los últimos años,

271 capítulo 6

se haya producido a favor de los procesos de condensación tanto naturales como inducidos, ya que se sitúan en la zona preferente para la condensación con una menor diferencia de cotas entre suelo y techo. 2) Los incrementos de temperatura en la interfase aire-roca, concen-

tración de CO2 y vapor de agua provocados por los visitantes, en un ambiente con humedad en saturación a lo largo de todo el ciclo anual, pueden favorecer la activación de los procesos metabólicos de los microorganismos que colonizan la roca. Las comunidades metabólicamente activas en Altamira representan menos del 60% de las comunidades presentes en la cueva (González et al., 2005). El resto de comunidades, metabólicamente inactivas, son susceptibles de activarse en respuesta a determinados cambios microambientales en su entorno (por ejemplo, un mayor aporte de materia orgánica -Sáiz-Jiménez y Hermosín, 1999-, cambios en la temperatura, en la humedad relativa, cambios en la concentración de

CO2, etc.). Las consecuencias de esto resultan impredecibles a priori, lo que acentúa la necesidad de mantener las condiciones microcli- matológicas y geoquímicas de la cueva para evitar el crecimiento de microorganismos no deseados o difíciles de combatir (caso de los Fusarium de la Cueva de Lascaux: Di Piazza, 2007; Allemand y Banh, 2005; De Roux, 2003; Holden, 2003).

Así pues, la entrada de visitantes puede producir modificaciones en el ecotono actual de Altamira que es recomendable evitar, puesto que no se conocen las posibles consecuencias. La introducción de nuevos microorganismos (con actividades metabólicas a priori desconocidas); la introducción de posibles nutrientes; la expansión del área considerada como ecotono (donde se encuentra la mayor presencia y proliferación de organismos) y, como consecuencia, la ampliación del área de transición a zonas más internas y profundas; las modificaciones ambientales, que se podrían traducir en modificaciones ecológicas de las comunidades (con posibles cambios en su actividad metabólica y, por tanto, en aptitudes como agentes de biodeterioro desconocidas); etc, son efectos inducidos por la entrada de visitantes que pueden condicionar el incremento de los procesos de biodeterioro que afectan al arte rupestre presente en la cavidad.

272 Modelo integrado

7Modelo integrado de la dinámica de funcionamiento microambiental de la Cueva de Altamira

En este capítulo final, se aborda la integración de los resultados obtenidos por medio de las diferentes metodologías empleadas en la reali- zación de este estudio del sistema subterráneo de la Cueva de Altamira: la caracterización de roca y suelo, el análisis de los datos microambientales monitorizados en continuo, el seguimiento periódico de la hidroquímica de infiltración y los estudios geomicrobiológicos.

La integración de los resultados obtenidos ha permitido identificar los mecanismos de intercambio de materia y energía que se establecen entre la cavidad y el medio externo (intercambios cavidad-exterior) y determinar los factores (físico-químicos y biológicos) que en cada momento intervienen en los procesos que gobiernan dichos intercambios. En base a esto es posible definir un modelo aproximado para la dinámica (equilibrio dinámico) de funcionamiento microambiental de la Cueva de Altamira.

273 capítulo 7

Modelo microambiental: definición de las características micro- climáticas y geoquímicas del sistema subterráneo de Altamira

La Cueva de Altamira se sitúa en la zona vadosa superior de un sistema kárstico de características determinadas por el espesor y tipo de roca que predomina en la formación encajante (calizas y en menor propor- ción dolomías), y por la presencia de una cobertera edáfica superficial. La composición química y mineral de roca y suelo, y sus propiedades texturales (porosidad) y estructurales (fisuración) determinan las propiedades físico-químicas y el flujo del agua que alcanza el medio subte- rráneo y regula, al menos en parte, los intercambios en fase gaseosa.

La cobertera rocosa, en contacto directo con el interior, presenta una oscilación térmica muy baja debido a su mala conductividad tér- mica, lo que le confiere una gran capacidad filtrante de las variaciones termo-higrométricas externas, incluso a pesar de la proximidad de la cavidad a la superficie externa. Su capacidad aislante aumenta con la potencia de la roca. Su composición química, esencialmente carbonatada condiciona la composición química de las aguas de infiltración. El sistema poroso va a determinar el movimiento de fluidos a través de la roca (agua líquida, vapor de agua, sales en disolución, etc.). La baja porosidad total y efectiva de la roca encajante, distribuida en un sistema poroso con un tamaño de poro muy reducido, favorece una moderada-baja permeabilidad a los líquidos, e implica que, una vez saturado en agua, puede ser prácticamente impermeable a los gases. Este dato es muy significativo a la hora de plantear los mecanismos y pautas de conexión entre la atmósfera interna y la externa. La red de fisuras existente en la roca, constituye la vía preferencial para la cir- culación del agua a través de ellas. Asimismo, la comunicación en fase gaseosa se produce a través del sistema de fisuración. Estas fisuras se encuentran parcialmente rellenas de arcillas. Así, la comunicación en fase gaseosa entre la cavidad y el exterior se ve supeditada a la presencia/ausencia de agua líquida de infiltración rellenando este sistema de fisuras, y a la condensación de vapor de agua en el sistema poroso de la roca y de estas arcillas que sellan la vía de comunicación. El sellado antrópico con cemento de fisuras superficiales sobre el techo de Polícromos, condiciona en parte su mayor aislamiento a pesar de su proximidad a la entrada. La roca encajante de Altamira, en definitiva, actúa como un eficaz aislante para los intercambios de materia y energía con el exterior y facilita el desarrollo de reacciones químicas poco afectadas por las variaciones naturales de la temperatura.

La cobertera edáfica, en conexión directa con la atmósfera externa, actúa como membrana exterior y filtro de las oscilaciones ambientales externas. Presenta una intensa oscilación termo-higrométrica y barométrica tanto diaria como estacional, fuertemente condicionada por la atmósfera externa en las zonas superiores del perfil edáfico, que se atenúa mucho hacia niveles inferiores. Actúa como zona de capta- ción y transmisión del agua meteórica y condiciona por tanto la calidad y cantidad de agua que llega al sistema interno. Presenta un alto grado de humedad y es muy rico en compuestos orgánicos nitrogenados (actividades ganaderas recientes). Tiene un alto nivel de carbono

274 Modelo integrado

orgánico derivado de la existencia de una consistente cobertera vegetal y altas concentraciones de CO2 gas en comparación con la atmós- fera exterior, debidas a la actividad microbiana y vegetal, con una oscilación diaria y estacional moderada por los ciclos fotosintéticos y variaciones de biomasa. El sistema poroso va a determinar el movimiento de fluidos a través del suelo (agua líquida, vapor de agua, sales en disolución, etc.). Presenta una porosidad intergranular que determina las aperturas y cierres de la membrana a los procesos de intercambio gaseoso, no sólo por impermeabilización directa por satu- ración con aguas meteóricas, sino también por condensación de vapor de agua en el sistema poroso, primero intragranular y después intergranular (los poros se van cerrando con agua liquida, por condensa- ción, y la difusión de los gases disminuye drásticamente). Así la inte- racción entre el sistema poroso del suelo (o suelo + roca encajante) y las condiciones termo-higrométricas exteriores actúa de mecanismo de apertura y cierre del sistema poroso (pv=pvs), membrana semi- permeable, permitiendo o impidiendo la entrada y/o salida de gases, 222 CO2 y Rn (pv

Su situación topográfica-geomorfológica determina además la escasa circulación de agua en el interior de la cueva, ya que el nivel freático se encuentra a cotas inferiores. Asimismo, gran parte de la cueva y de su cobertera (incluyendo el estrato del techo de Polícromos) se sitúan por encima de la cota máxima de influencia de los posibles aportes laterales de agua infiltrada en el karst procedente de zonas topográficamen-

275 capítulo 7

te más altas. La estratificación y red de fracturación constituye la vía de circulación natural del agua, procedente de las precipitaciones (y esco- rrentía) sobre el área de infiltración directa.

Condiciones microclimáticas generales: parámetros y/o factores físico-químicos principales

El estudio integrado de los datos microambientales, correspondientes a los periodos 1997-1999 y 2004-2005, ha permitido establecer una serie de patrones de comportamiento generales para los diferentes paráme- tros e indicadores microambientales en la cavidad, así como identificar las diversas interrelaciones que se establecen entre ellos en cada momento y los factores o agentes ambientales principales (Figura 7.2).

El sistema presenta un microclima estable (gran estabilidad termohi- grométrica) y, en conjunto, un bajo intercambio energético con el exterior. A nivel general, la temperatura del aire en el interior de la Cueva de Altamira presenta elevada estabilidad con bajos rangos de variación estacional (variación anual de 1,66°C durante el periodo con entrada de visitantes, excluyendo las fuertes perturbaciones puntuales provocadas por los trabajos de realización de la réplica, y 1,54°C durante el periodo bajo condiciones próximas a las naturales). La temperatura varía a escala anual según un patrón sinusoidal, con un desfase térmico temporal respecto a la temperatura exterior que es fundamentalmente debido a la capacidad filtrante de la roca y suelo exterior. Los rangos de temperatura del aire en el interior de la cavidad así como los patrones de evolución temporal observados, indican que el principal mecanismo de transferencia de calor (intercambio energético) a las zonas internas y profundas de la cueva es la conducción a través de la roca encajante que actúa como regulador de la temperatura en el interior de la cavidad. La influencia exterior se atenúa progresivamente desde la zona más externa hacia el interior (zona Cruce) presentando un rango de oscilación menor, especialmente en aquellas zonas donde el espesor de roca encajante aumenta (Sala de Polícromos) (Figura 5.6, página 107: ver figura reducida al margen). La atenuación de la influencia externa se manifiesta además en el desfase temporal que se produce en las variaciones de la temperatura a lo largo del ciclo anual en la zona interna respecto a la zona externa. La temperatura externa se mantiene permanentemente por encima de la interna durante el periodo entre mayo y octubre-noviembre.

La relación de densidad del aire interno frente a la del exterior muestra un patrón anual-estacional semejante al de la relación de temperaturas. La densidad del aire interno constituye un factor muy importan-

Figura 5.6 te, determinante en muchos casos de los mecanismos y procesos que Reducida (ver página 107) controlan la dinámica microambiental. Éste es uno de los factores que

276 Modelo integrado

determina el régimen de circulación del aire en el interior de la cavidad, condicionando la existencia de un flujo unidireccional durante la época estival que, en combinación con otros factores, determina la dinámica ambiental de la cueva y los episodios de interconexión. Además, los gradientes de densidad del aire en el interior de la cavidad inducen la existencia de flujos termo-convectivos de carácter local (Figura 5.34, página 147: ver figura reducida al margen).

La humedad relativa del aire en el interior de la cueva se mantiene muy próxima a la saturación a lo largo de todo el año, fluctuando entre Figura 5.34 el 98 y el 100%. A lo largo de todo el ciclo anual, en el interior de la Reducida (ver página 147) cavidad la presión de vapor en el aire se mantiene en valores altos, muy próxima a la presión de vapor de saturación teórica. En el exterior, en cambio, la presión de vapor permanece generalmente por debajo de la presión de vapor de saturación teórica. No obstante, a escala diaria, se observan ciclos de oscilación en los valores de la presión de vapor del aire en el exterior, con valores máximos durante el día y mínimos durante la noche, momento del día en que la presión de vapor en el exterior de la cavidad alcanza el valor de presión de saturación, lo que indica el momento del ciclo diario durante el que se puede producir con- densación en el exterior (Figura 5.31, página 139: ver figura reducida al margen). La presión de vapor en el aire, es un parámetro fuertemente dependiente de la temperatura. En general, durante el invierno Figura 5.31 Reducida (ver página 139) la presión de vapor en el interior de la cavidad mantiene valores superiores a los del exterior y entre mayo y octubre la del exterior tiende a mantenerse por encima, del mismo modo que ocurre para la relación de temperaturas. Sin embargo, esos episodios en los que los valores de presión de vapor en el exterior superan a los del interior son de menor duración y, en general, comienzan con algo de retardo respecto a la relación de las temperaturas.

A escala anual, la concentración de CO2 en el aire de la cavidad sigue un patrón estacional, con concentraciones elevadas durante la época invernal (alcanzando concentraciones entre 4000-6500 ppmv, más de diez-quince veces superior a la concentración media atmos- férica). Simultáneamente se produce una gran acumulación de 222Rn en el interior de la cavidad durante esta época (6000-7000 Bq·m-3) hecho que por sí sólo indica que el sistema ambiental kárstico (atmósfera de la cavidad) permanece sin ventilar, aislado o semice- Figura 5.43 rrado respecto al exterior (Figura 5.43, página 154: ver figura redu- Reducida (ver página 154) cida al margen).

Durante el verano (entre mayo y octubre-noviembre), tras un proceso de desgasificación que tiene lugar en primavera, la atmósfera en el interior 222 permanece con bajas proporciones de CO2 (y Rn), con valores de con- centración de CO2 en el aire interno próximos a los valores medios atmosféricos. Durante esta época se observan ciclos de corto periodo (a 222 escala diaria) con oscilaciones en la concentración de CO2 y Rn en aire. 222 El patrón de variación en la concentración de CO2 (y Rn paralelamente) en el aire del interior de la cavidad a lo largo del año, es coincidente

277 capítulo 7

con la evolución estacional de la relación que se establece entre la temperatura del aire del interior respecto a la del exterior: época estival (mayo a octubre-noviembre) Text>Tint; época invernal (diciembre-abril) Text

centración de CO2 en la cavidad. Los episodios / periodos de aireación de 222 la cavidad (con liberación de CO2 y Rn hacia el exterior) coinciden con momentos en los que la densidad del aire de la cavidad es mayor que la densidad del aire en el exterior. De forma paralela a la temperatura, la presión de vapor durante el invierno mantiene valores superiores en el interior de la cavidad a los del exterior y entre mayo y octubre la relación I es inversa [PvExt>PvInt Sistema intercomunicado en fase gaseosa / I PvExt

Figura 7.2 Evolución de la concentra- ción de CO2 en el aire de la cueva a lo largo del ciclo anual, en relación a la diferencia de temperatura, densidad y presión de vapor entre el aire externo y el interno, factores principales que determinan los procesos de circulación del aire y/o la apertura-cierre del sistema.

278 Modelo integrado

El patrón estacional que sigue la concentración de CO2 en el aire de la Cueva de Altamira ha sido observado también en otras cavidades espa- ñolas [Cueva de Candamo (Hoyos et al., 1998a), Castañar de Ibor (Lario et al., 2006)]. Sin embargo, es un comportamiento totalmente inverso al que se produce en muchas otras cavidades, donde el intercambio gaseoso se produce durante la época invernal, cuando la temperatura externa es inferior a la del aire en el interior [por ejemplo: Glowworm Cave (Nueva Zelanda) (De Freitas et al., 1982); Kartchner Caverns (Arizona) (Buecher, 1999); Cueva Obir (Austria) (Spötl et al., 2005); L’Aven D’Orgnac (Francia) (Bourges et al., 2001, 2006); y un largo etc.]. El modelo de funcionamiento microambiental de Altamira nos va a proporcionar una explicación a esto.

La presión atmosférica presenta un lógico paralelismo con la curva de densidad del aire en el interior de la cavidad (Dint) a escala anual, ya que el incremento de la presión provoca un incremento en la densidad del aire. Los incrementos de presión, especialmente en época estival van acompa- 222 ñados de incrementos en la proporción de CO2 y Rn en la atmósfera interna de la cavidad, que indican una reducción de la tasa de ventilación y/o un mayor aporte de CO2 (quizá en parte por una mayor afluencia o flujo de agua de infiltración), si bien esto no se produce a escala diaria.

El agua es un factor fundamental en la dinámica físico-química del medio subterráneo y juega un triple papel:

• incorpora el CO2 del suelo y lo transporta al interior junto con materia en suspensión y disolución, • provoca la disolución parcial de la roca encajante, y • rellena parte del sistema poroso de suelo y roca (por agua líquida y por procesos de condensación), favoreciendo la acumulación del gas en el interior y manteniendo las condiciones de humedad relativa del aire próxima al 100%. El agua de infiltración es un eficaz vehículo de transferencia de materia y energía desde el exterior. Sus características físico-químicas quedan determinadas por la tasa de interacción agua-roca, que varía en función del caudal y del tiempo que emplea el agua en llegar desde el exterior a través de roca y suelo. La velocidad de flujo del agua de infiltración está controlada por las características texturales y estructurales de la roca y por la cantidad de cobertera que ha de atravesar hasta llegar a la cavidad. Esto, por ejemplo, induce la presencia de mayores contenidos en Mg2+ en disolución en los puntos de goteo donde el agua alcance la cavidad a través de una ruta que permita una mayor interacción con la roca por un tránsito más lento.

Un alto tiempo de transición del agua entre el exterior y la cavidad implica que esas zonas muestren cierta protección frente a la presencia de contaminantes efímeros en la zona de infiltración directa, pero a su vez pueden conservar durante más tiempo la señal de esa contamina- ción en el caso de los elementos persistentes.

279 capítulo 7

Un ejemplo de su papel como vehículo de transporte es la presencia de cantidades significativas de Cl- y Na+ disueltos en la aguas de infiltra- ción, coincidiendo con su acumulación en la parte más superficial del suelo como consecuencia de la proximidad de Altamira a la costa. La presencia de NaCl en las aguas de infiltración influye sobre la tasa de disolución de la calcita (Sánchez-Moral et al., 1999) y esto afecta tanto a la conservación como al equilibrio físico-químico del sistema kárstico.

Modelo geoquímico estacional: procesos de intercambio / transferencia en fase líquida

Las fuertes variaciones que experimenta la concentración de CO2 en la atmósfera y el agua de infiltración a lo largo del ciclo anual influyen decisivamente en el sistema geoquímico subterráneo provocando procesos de disolución y precipitación mineral. Figura 7.3 La Figura 7.3 esquematiza la ruta del CO desde su incorporación al Diagrama estacional de 2 equilibrio entre fase sólida agua de lluvia en la atmósfera externa (punto A), su infiltración en la (calcita), líquida (agua con primera membrana edáfica, un suelo dominantemente silíceo (línea A- CO , Ca2+ y HCO - disuel- 2 3 B), su paso por la segunda membrana, la cobertera rocosa carbonática to) y gas (Pco2 en aire) del ambiente subterráneo de (B-C), hasta su aparición en la cavidad (C-D-E), partiendo de la consi- Altamira. deración del medio subterráneo como sistema abierto.

La tasa de interacción del agua de infiltración con la roca encajante depende de numerosos factores. La cantidad de agua, los valores de la

Pco2, el grado de apertura del sistema geoquímico, y la temperatura de cada interfase son factores fundamentales que determinan la tasa de disolución (A-B-C) y de precipitación mineral (C-D-E, formación de espeleotemas) y, en definitiva, la magnitud de los flujos de materia y

280 Modelo integrado

energía entre el exterior y el medio subterráneo. Estos factores tienen un marcado control estacional.

Durante el verano, el suelo presenta contenidos en CO2 muy elevados. La tasa de infiltración es baja lo que provoca un incremento progresivo de la concentración del agua. Partiendo de una Pco2 en el agua equivalente a la atmosférica (A), el agua de infiltración a su paso por el suelo (primera membrana edáfica), de composición dominantemente silícea, se carga en CO2 (ruta A-B). A su paso por la segunda membrana, la cobertera rocosa carbonática, el agua de infiltración con Pco2 elevada disuelve la roca (ruta B-C), manteniendo constante el valor de la Pco2 (en el diagrama) asumiendo un sistema abierto. Durante la época estival se producen procesos de evaporación y precipitación mineral en su tiempo de permanencia en el suelo exterior, y en la interfase suelo/roca y, por lo tanto, en el tránsito hasta la cavidad a través del sistema de fisuras que afectan a la roca encajante (C-C1). Estos procesos reducen la Pco2 de las aguas de infiltración y produce un marcado descenso en la relación Ca2+/Mg2+. Es el fenómeno conocido como “prior calcite precipitation” (Fairchild et al., 2000) o reducción en el contenido en calcio del agua de infiltración debido a su precipitación antes de su surgencia a la cavidad. Una mínima evaporación favorece la concentración de elementos de carácter conservativo en un sistema geoquímico como el estudiado, la disminución del contenido en CO2 disuelto y, con ello, la precipitación de fases carbonatado cálcicas que favorecen un descenso de la relación Ca2+/Mg2+. Tras su aparición en la cavidad, la desgasifi- cación del agua de infiltración aporta pequeñas cantidades de CO2 a la atmósfera interna (C1-D). Los fenómenos de precipitación (formación de espeleotemas) durante la época estival son significativos (D-E). El grado de saturación mineral de las aguas de infiltración, el CO2 y los nutrientes del suelo son muy elevados en verano, facilitando el desarrollo y la acción de microorganismos captadores de CO2 e incremen- tándose los procesos de precipitación mineral (crecimiento espeleotemas) al surgir a la cavidad durante una etapa con baja concentración de CO2 en aire interno. Durante el invierno, la tasa de infiltración es alta y el suelo presenta menor concentración en CO2. Por ello, a pesar de que la solubilidad del CO2 es mayor durante esta época fría, el agua de infiltración a su paso por la membrana edáfica alcanza valores de Pco2 algo inferiores a los de la época estival (A-B). El rápido tránsito del agua de infiltración a través de la membrana rocosa provoca menores tasas de disolución (B-C), y por consiguiente emerge a la cavidad en estado de subsaturación y con valores elevados en la Pco2 (B-C). La desgasificación del agua de infiltración aporta mayores cantidades de CO2 a la atmósfera de la cavidad que en época estival (C-D) y los fenómenos de precipitación mineral son más limitados (D-E).

En su papel dentro del ciclo del CO2, el agua actúa como vehículo de transporte en fase gaseosa hacia el ambiente subterráneo, que actúa como reservorio durante el periodo invernal y como sumidero de CO2 en forma mineral (CaCO3) durante la época estival.

281 capítulo 7

Procesos de intercambio en fase gaseosa entre la cavidad y la atmósfera externa

Tres son los mecanismos principales que actúan controlando y regulando los fenómenos o procesos de intercambio de gases cavidad-exterior (transferencia aerodinámica) en la Cueva de Altamira: (1) Difusión molecular en fase gaseosa; (2) Flujo unidireccional; (3) Flujos termo- convectivos.

Estos mecanismos determinan la circulación de las masas de aire y los procesos de ventilación, y pueden o no conllevar desplazamiento de masas de aire. Estos mecanismos no actúan de forma continua ni con la misma intensidad en las diferentes estancias y a lo largo de todo el ciclo anual. Se hacen notar de diferente manera según la zona de la cueva. Los procesos de difusión molecular y de flujo unidireccional tienen un carácter global a lo largo de la cueva. Los mecanismos termo- convectivos presentan un carácter más local, haciéndose notar especialmente en la zona de la entrada, Cruce y el corredor principal de acceso a la Sala de los Muros.

En cualquier caso, estos mecanismos no afectan en gran medida a la estabilidad termohigrométrica de la cueva en las zonas internas y más alejadas de la puerta de acceso, siendo su influencia muy limitada en salas aisladas como la de Polícromos.

En Altamira, a nivel microclimático y geoquímico, se observan dos periodos bien diferenciados a lo largo del ciclo anual: mayo-octubre (régimen estival) y noviembre-abril (régimen invernal), con ligeras variaciones interanuales debidas a la fluctuación de las condiciones cli- máticas externas.

> El Régimen Invernal: factores que determinan el cierre del sistema

Durante el periodo invernal el aire exterior es más frío y denso que el interior. Se produce el cese casi total de interconexión con el exterior en

fase gaseosa y la cueva se comporta como un reservorio de CO2-gas. En esta época, el agua de infiltración, cargada en menores proporciones de

CO2 a su paso por la cobertera edáfica, surge a la cavidad con menor grado de mineralización y con un flujo mayor, favoreciendo la recarga de

CO2 del sistema subterráneo hasta alcanzar una situación de equilibrio. El estancamiento de la fase gaseosa en el interior de la cavidad durante esta época está controlado por diversos factores (Figura 7.4):

Los espacios aereos que presenta la membrana de interconexión (poros, fracturas, etc.) quedan reducidos e incluso completamente cerrados por la presencia de agua líquida en substitución del aire. Este agua líquida puede proceder (1) por un lado del agua de lluvia y (2) por otro de la condensación del vapor de agua presente en el aire

(Pvapor aire ≥ Pvapor saturación).

282 Modelo integrado

Por otra parte, durante la época invernal la temperatura del aire en el interior de la cavidad está por encima de la del exterior. El aire de la cueva, saturado en humedad y más ligero, tenderá a ascender y salir a través de la membrana de interconexión. En caso de encontrarse la membrana abierta, al ascender a través del sistema de grietas y/o poros el aire interior, con una presión de vapor superior a la del exte- Figura 7.4 rior, se enfriaría alcanzando la temperatura de rocío en algún punto de Modelo del estancamiento la membrana, por tanto, condensando antes de salir al exterior. En de la fase gaseosa en el interior de la Cueva de ausencia de intensa precipitación, este mecanismo por sí sólo es capaz Altamira durante la época de provocar el cierre del sistema al intercambio gaseoso. invernal.

> El Proceso de Desgasificación anual: establecimiento del régimen estival

En un momento dado, al final de la primavera, ocurre un proceso de des- gasificación de la cavidad y el CO2 almacenado sale del sistema subte- rráneo hacia el exterior. De forma paralela y simultánea también escapa el 222Rn, lo que indica que la emisión se produce en forma gaseosa.

La inversión en la relación de las condiciones termo-higrométricas entre la atmósfera interior y la externa determinan el proceso de desgasificación estacional. La temperatura del aire en el exterior se ha incrementado rebasando la del aire interno. El aire en el interior es ahora más denso. Se eleva la presión de vapor en el exterior y el aumento de la evapotranspiración unido, en general, a un descenso en la intensidad de las precipitaciones libera espacio en la membrana lo que reestablece la interconexión cavidad -exterior, permitiendo el intercambio en fase gaseosa. La inversión en el gradiente de densidades (ρint > ρext) unido a la apertura de la membrana, desencadena un flujo unidireccional a lo largo de la cueva, de forma que el aire más denso (más pesado) tiende a descender a las zonas de la cueva topográficamente más bajas y desde ahí sale al exterior: entrada de aire

283 capítulo 7

menos denso por la zona superior de la cavidad (entrada) y salida de la cavidad por las zonas más profundas a través del sistema de grietas, fisuras y oquedades a favor de la estratificación (Figura 7.5).

Figura 7.5 Modelo del proceso de desgasificación estacional en el interior de la Cueva > Régimen estival de Altamira por flujo unidireccional. La conexión exterior-interior en fase gaseosa y, en definitiva, el grado de apertura físico-química del sistema subterráneo muestra su mayor magnitud durante el verano (mayo a octubre-noviembre), cuando la densidad del aire exterior es inferior a la del interior, y se produce una disminución de la humedad del suelo y roca que provoca la apertura del sistema poroso y fisural de ambas membranas.

Tras el fenómeno de desgasificación y emisión de CO2 que tiene lugar desde la cavidad hacia el exterior, a lo largo del verano la atmósfera 222 interna permanece con proporciones de CO2 (y Rn) bajas, con valores de concentración de CO2 en el aire próximos a los valores medios atmosféricos. Se observan oscilaciones en la proporción de CO2 (y de forma análoga en el 222Rn) en ciclos de corto periodo (a escala diaria) en el interior de la cavidad. Corresponden a fenómenos de desgasifica- ción en la cavidad y recarga a escala diaria.

> El Proceso de Recarga anual

La recarga del sistema se produce a principios de otoño. Se reestable- cen las condiciones termohigrométricas del régimen invernal de modo que se bloquea de nuevo la interconexión en fase gaseosa entre la atmósfera de la cavidad y exterior. Las intensas precipitaciones otoña-

les favorecen la disolución del CO2 acumulado en el suelo exterior a lo largo del verano y su transporte a la atmósfera interna de la cavidad de un modo eficiente, siendo un proceso bastante rápido.

> Procesos de intercambio de CO2 en ciclos de corto periodo El empleo de la técnica micrometeorológica Eddy Covariance en

Altamira ha permitido identificar el intercambio de CO2 atmósfera-suelo, en ciclos de corto periodo (día / noche).

284 Modelo integrado

Durante el invierno, los flujos de CO2 (Fc), registrados en el exterior reflejan un comportamiento normal de la actividad biológica en superficie, con flujos negativos durante el día debido al predominio de la foto- síntesis (sumidero de CO2) y flujos positivos durante la noche (liberación de CO2 a la atmósfera), periodo en ausencia de luz en el que la respira- ción es el único proceso existente. En la Figura 7.6 se muestra como ejemplo el registro de los Fc a lo largo de un día de invierno (10 marzo 2005). Por otra parte, los datos registrados en el interior de la cavidad durante esa época indican que no se producen oscilaciones cíclicas en la 222 concentración de CO2 ni Rn a escala diaria. Por lo tanto, bajo el régi- men invernal no se producen emisiones significativas de CO2 desde el interior de la cavidad, y puede considerarse al sistema parcialmente aislado en cuanto a los procesos de intercambio gaseoso con el exterior.

Durante el verano, en el interior de la cueva se detectan fluctuaciones 222 cíclicas diarias en la concentración de CO2 y Rn que responden a las variaciones de las condiciones atmosféricas externas. Como se observa en la Figura 7.6, los valores de la concentración de CO2 en el aire de la cueva siguen una pauta según la cual alcanzan sus máximos valores al final del ciclo nocturno, durante el que la irradiancia es nula, la temperatura externa es baja y la humedad relativa muestra valores superiores al 80%. Durante el día (régimen diurno) se registra un descenso en la con- 222 centración de CO2 y Rn en el interior de la cavidad que coincide con la detección en la superficie exterior de Fc positivos, “anómalos” desde el

Figura 7.6 Ciclo diario de oscilación de parámetros microambientales en el interior y en el exterior de la cavidad, en régimen invernal (10 marzo 2005) y en régimen estival (2 agosto 2005).

285 capítulo 7

punto de vista puramente biológico. Durante el día la radición solar y la

temperatura externa son elevadas y la vegetación consume CO2 durante el ciclo fotosintético, por lo que los flujos (Fc) registrados en el exterior deberían ser netamente negativos. El paralelismo en las oscilaciones de 222 CO2 y Rn en el interior de la cavidad indica la actividad de un proceso que permite la alternancia cíclica de fenómenos de ventilación y aislamiento/cierre del sistema respecto a la difusibilidad de los gases.

Una vez más, los factores que regulan la apertura / cierre del sistema en ciclos día / noche están relacionados con las variaciones de humedad en el aire exterior y en el interior del sistema poroso correspondiente a la membrana edáfica, así como con las oscilaciones térmicas de carác- Figura 5.57 ter diario (Figura 5.57, página 168: ver figura reducida al margen). Reducida (ver página 168)

Régimen diurno

Durante el día el sistema permanece abierto. El suelo superficial se calienta por efecto de la radiación solar, lo que favorece la evapotranspiración. Se reduce la humedad relativa del aire y con ello la humedad del suelo en sus niveles superiores ya que la presión de vapor del aire que rellena el sistema poroso queda muy por debajo de la presión de vapor de satura- ción. Así la membrana queda abierta lo que permite la degasificación. Este proceso afecta a toda la cueva (Figura 5.40, página 151: ver figura reducida al margen). La membrana queda abierta en la superficie sobre toda la cavidad y la cueva respira de forma homogénea por difusión molecular.

Al abrirse la membrana (Pv ext

El viento superficial puede intensificar y acelerar el proceso de la des- gasificación por difusión, sin embargo no resulta un factor indispensable, ya que en días sin viento el proceso también se produce.

Episodios de precipitaciones intensas durante esta época pueden provocar la saturación del sistema poroso del suelo y/o del sistema de fisuras y fracturas del macizo rocoso (membranas de interconexión exterior- cavidad) y por tanto inducir el aislamiento de la atmósfera interior frente a la externa impidiendo los episodios diarios de ventilación.

Régimen nocturno

Durante la noche el sistema queda cerrado. La temperatura del suelo disminuye, y la presión de vapor del aire se llega a igualar con la pre- sión de vapor de saturación, se alcanza la temperatura de rocío y se produce entonces condensación sobre la superficie del suelo y/o en algún nivel de la subzona edáfica. Esto coincide con el periodo del día 222 en que se está acumulando CO2 (y Rn) en el interior de la cavidad,

286 Modelo integrado

y por tanto con el intervalo del día en el que no existe interconexión interior-exterior en fase gaseosa y el sistema permanece cerrado (Figura 5.51, página 160: ver figura reducida al margen). La recarga de

CO2 en la cavidad durante la noche se produce a través de dos mecanismos: el agua de infiltración y, especialmente, la difusión molecular desde la subzona edáfica (por debajo del nivel en el que se ha formado la membrana de cierre por condensación), que presenta la máxima concentración de CO2 durante la noche, hacia el interior de la cavidad. Figura 5.51 El mecanismo que regula la ventilación del sistema a escala diaria es Reducida (ver página 160) similar al de escala anual: las condiciones termo-higrométricas de la membrana edáfica, especialmente en el interior del sistema poroso, determinan la apertura / cierre del sistema al intercambio gaseoso. Este es, por tanto, el mecanismo que condiciona el comportamiento de la cavidad como sistema cerrado respecto a los intercambios en fase gaseosa durante la época fría y abierto durante la cálida. Como se ha indicado, es un comportamiento totalmente inverso al de muchas otras cavidades, donde el intercambio gaseoso se produce durante la época invernal, cuando la temperatura externa es inferior a la del aire en el interior. En estas cavidades, sin embargo, el principal mecanismo de ventilación se atribuye a procesos de carácter termo-convectivo, y la apertura-cierre del sistema queda determinada y regulada por el gradiente de densidad cavidad-exterior. En este caso, el papel de la membrana edáfica ha de ser diferente o nulo, quizá simplemente por ausencia de cobertera edáfica.

> Procesos y mecanismos de circulación e intercambio gaseoso de carácter local

Los procesos microambientales muestran ciertas variaciones en función de la localización dentro del medio kárstico, principalmente en relación a la cantidad de cobertera y/o a la distancia a la entrada.

• Flujos termo-convectivos de carácter local: Durante el periodo que va de febrero a abril-mayo de 2005, el cambio en las pautas evolutivas de las temperaturas según el cual la temperatura del aire del Cruce se sitúa por debajo de la de Polícromos, se refleja en una inversión de los valores de la densidad del aire entre ambas zonas, pasando a ser menos denso el aire acumulado en Polícromos. Esta inversión favorece la activación de fenómenos de circulación de aire -flujos termo-convectivos- de carácter local en el interior de la cavidad, que posibilitan la comunicación de esa sala con otras zonas de la cueva y, en conse-

cuencia, se produce disminución de la concentración de CO2 en Polícromos (Figura 5.35, página 147: ver figura reducida al margen). Una vez la situación vuelve a invertirse (densidad aire Polícromos > Figura 5.35 densidad aire Cruce), durante el verano, Polícromos vuelve a funcio- Reducida (ver página 147) nar como una sala relativamente aislada respecto a las zonas inmediatamente contiguas del interior de la cueva. • Equilibrio térmico: A final de la primavera (abril-mayo), la atmósfera interna de la cueva alcanza su máxima estabilidad, al menos en la

287 capítulo 7

zona entre la entrada y la Sala de Polícromos (zonas monitorizadas: vestíbulo de entrada, Cruce, Polícromos). Se establece un equilibrio térmico siendo el único momento del ciclo anual en el que las tres temperaturas se igualan. Esta situación provoca un estancamiento del aire interno e indica que gran parte del intercambio en fase gaseosa se produce por difusión a favor de grietas y fisuras, aumentando la fragilidad del medio a cualquier tipo de perturbación microambiental. Del mismo modo, a final de noviembre se produce un episodio de equilibrio térmico entre la zona de entrada y cruce en el momento en que se igualan los valores de temperatura del aire.

> Procesos de condensación natural en la cavidad (época estival): efecto de la puerta de acceso

Un aspecto importante, son los procesos de condensación natural en el aire que se ha observado se producen durante la época estival (junio a septiembre). Consiste en la formación de focos de condensación que forman micropartículas de agua (hidroaerosoles) que flotan en el aire. Este fenómeno se hace especialmente evidente en la zona de la Entrada y, sobrepasando la segunda puerta se ha detectado por el pasillo hacia la zona del cruce con el corredor de acceso a la Sala de Polícromos, disminuyendo progresivamente hasta que el efecto se diluye en la Sala de los Muros. La entrada de aire caliente y húmedo del exterior por la puerta en el momento en que la zona interna presenta su temperatura míni- ma, provoca una brusca e intensa condensación que aumenta de magnitud durante todo el verano en proporción directa al aumento de la diferencia de temperaturas entre el Cruce y la zona interna. En la Sala de Polícromos, la menor temperatura del aire y su situación perpendicular al pasillo principal y topográficamente por debajo de su corredor de acceso, frena el fenómeno de mezcla de aire y dificulta el paso del aire cargado en hidroaerosoles. Así el efecto de este proceso se ve limitado diluyéndose paulatinamente por el pasillo de acceso. Hacia el interior de la cavidad ocurre algo similar, el efecto disminuye progresivamente en la Sala de los Muros y se diluye sin penetrar en zonas más internas (y profundas) de la cavidad.

Estos procesos de condensación natural son efectos del intercambio gaseoso que se produce a través de la puerta en época estival. La puerta de acceso favorece la comunicación directa exterior/interior mediante la entrada de aire caliente y húmedo, con el resultado de la forma- ción de nubes de micropartículas de agua (hidroaerosoles) que se desplazan próximos al techo desde la puerta de entrada hacia el interior de la cavidad. Su choque con los paramentos rocosos, produce la conden- sación de gran cantidad de agua, en especial en los más elevados (techos y zonas altas de los muros). El aporte suplementario de agua favorece la colonización microbiológica de los soportes en dichas zonas, en particular, en aquellas con mayor porosidad superficial y en las áreas

288 Modelo integrado

cubiertas por arcilla, ya que su sistema microporoso absorbe y retiene más agua por tensión superficial. Es un fenómeno natural muy común en las áreas de conexión directa de las cavidades kársticas someras con la atmósfera externa. Este fenómeno de desplazamiento se ve favorecido por la entrada de visitas.

> Colonización microbiana y aspectos geomicrobiológicos

Los mecanismos de entrada y dispersión de microoganismos en Altamira están determinados por los fenómenos de intercambio que se producen entre la cavidad y el exterior. Son fundamentalmente los procesos en fase gaseosa (acompañada de elementos en suspensión), durante el verano, y los procesos en fase líquida (acompañada de elementos externos en disolución), durante el invierno, los que hacen posible que la cueva sea susceptible de colonización microbiológica.

Los procesos de intercambio en fase gaseosa constituyen uno de los principales agentes naturales de entrada y dispersión de microorganismos en la cavidad. Se producen esencialmente durante la época estival (junio-septiembre) y tienen un carácter local, vinculados directamente a la entrada (puerta de acceso). Como se ha visto, la formación y desplazamiento de hidroaerosoles durante esta época incrementa la disponibilidad de agua líquida y de materia orgánica en el interior. Cada hidroaerosol actúa como posible núcleo de adherencia para las partícu- las de polvo (aerosoles sólidos) y esporas presentes en el aire, favoreciendo el desarrollo y la dispersión de las colonias microbianas hacia el interior. Se produce, por tanto, una colonización y proliferación de microorganismos (Figura 7.7), especialmente en la zona de transición

Figura 7.7 Colonias de microorganismos sobre paramento rocoso en la zona de la Entrada, orientado hacia la puerta, donde se produce condensación preferencial.

289 capítulo 7

interior-exterior, donde la tasa de intercambio energético y la disponibilidad de recursos son mayores. Desde un punto de vista ecológico constituye un ecotono, zona de transición entre sistemas ecológicos adyacentes (sistemas epigeos e hipogeos).

Otro agente natural que favorece la colonización microbiana en la cueva de Altamira es el agua de infiltración, que actúa como vehículo de transporte de los microorganismos y de materia orgánica disuelta. Facilita, así, la entrada de microorganismos, desde el suelo externo situado sobre la cueva al interior de la cavidad, y condiciona las zonas de dis- tribución de determinadas comunidades microbianas (p. ej. colonizaciones grises en torno a las grietas del techo). Además, aporta elementos nutrientes de origen animal y vegetal a partir de la materia orgánica y del suelo (vegetación y excrementos de ganadería existente en años anteriores), que penetran en la cueva especialmente en primavera (TOC 5 mg/l). El elevado grado de saturación mineral de las aguas de infil-

tración, de CO2 y de nutrientes del suelo durante el verano favorece, además, el desarrollo y la acción de microorganismos captadores de

CO2, incrementándose así los procesos de precipitación mineral (crecimiento espeleotemas, moonmilk) en el interior de la cavidad.

Las comunidades microbianas presentes en la cueva de Altamira, altamente complejas y diversas, presentan requisitos ambientales y aptitudes metabólicas muy variadas (quimiolitoautotrófas, heterótrofas, etc.), y son capaces de inducir diversos procesos que alteran el medio rocoso y la superficie (disolución-corrosión/precipitación, bioinducidas). Tanto en las colonias como en los depósitos de moonmilk, la constante inte- racción atmósfera-biosfera-litosfera determina las condiciones biogeo- químicas así como la ecología microbiana. El agua que habitualmente retienen esas películas microbianas forma parte también de este complejo sistema biogeoquímico. Así pues, los microorganismos inducen cambios ambientales locales (físico-químicos) que tienen como consecuencia procesos y reacciones que derivan en fenómenos de disolución- corrosión y precipitación (interacciones microbio-mineral). Cuantitativamente no parece probable que en Altamira los microoganismos actúen como agentes geofísicos - geoquímicos modificadores del ambiente (atmósfera) de la cavidad. Sin embargo, las modificaciones físico-químicas de carácter local y la interacción microbio-mineral que se establece tienen un carácter fundamental en cuanto a la conservación de las pinturas rupestres presentes en los techos y muros de la cavidad.

Los tres tipos de colonias o biopelículas microbianas presentes en Altamira (de color blanco, amarillo y gris) tienen un claro condicionante ambiental en su distribución. Las zonas relacionadas con la entrada, ambientalmente influenciadas por el ambiente externo, son especialmente propicias para su desarrollo. Cada tipo de colonia, no obstante, presenta unas preferencias microambientales concretas y diferente dis- tribución (Figura 7.8): las colonias amarillas admiten mayores rangos de variación microambiental y abundan y predominan en la zona directamente relacionada con la entrada; las pequeñas colonias blancas de

290 Modelo integrado

Polícromos, sin embargo, precisan mayor estabilidad termo-higrométri- ca para su supervivencia, por lo que se localizan especialmente dentro de pequeñas oquedades donde queda garantizada la retención de agua; las colonias grises predominan en la sala de los Muros, vínculadas a la presencia de grietas en el techo, lo que da indicación de su posible origen a través del agua de infiltración y/o la necesidad de nutrientes directamente proporcionados por ésta.

Figura 7.8 Áreas de distribución preferencial de los distintos tipos de colonias microbianas que habitan la cueva de Altamira.

291 capítulo 7

Conservación: procesos naturales y efectos antrópicos

Procesos ambientales naturales que afectan a la conservación

La resolución de problemas de conservación en ambientes hipogeos con arte rupestre y mural está directamente relacionada con un completo conocimiento del equilibrio físico-químico del sistema kárstico.

Los fenómenos o agentes naturales que inducen fenómenos de deterioro y amenazan la conservación de las pinturas (agentes de deterioro) tienen dos orígenes o procedencias principales: fenómenos de origen puramente inorgánico y agentes cuyo origen tiene carácter orgánico.

> Fenómenos de carácter orgánico

Los microorganismos controlan o inducen diversos procesos de deterioro (biodeterioro), y pueden llegar a suponer uno de los más graves problemas que afecten a la conservación de las pinturas, llegando a causar la degradación irreversible de las mismas. Dichos procesos pueden tener un carácter destructivo (disolución-corrosión de la superficie del sustrato) (Figura 7.9), o bien constructivo (formación de biofilms y/o depósitos minerales). En estudios previos se había puesto de manifies- to la existencia y origen de fábricas destructivas y constructivas en Altamira. En este estudio se ha realizado una completa caracterización de las fábricas constructivas (microorganismos calcificados, precipitados cristalinos incluyendo especialmente los moonmilk, etc.) presentes en Altamira y del grado de implicación microbiana en su origen.

La principal amenaza de origen orgánico parte por tanto de la coloniza- ción, proliferación y extensión del área de distribución de los microorganismos en el interior de la cavidad. Como se ha indicado esto se ve favorecido especialmente por la formación y desplazamiento de micro- partículas de agua (hidroaerosoles) hacia el interior, especialmente patente durante la época estival.

Figura 7.9 Microfotografía obtenida en microscopio electrónico de barrido, SEM, coloreada digitalmente, correspondiente a una muestra del techo de la Sala de Polícromos. Se observa un biofilm bacteriano (color marrón) sobre cristales de calcita, cuya superficie aparece corroída. Ancho de la fotografía 30 micró- metros.

292 Modelo integrado

Figura 7.10 Sección topográfica entre el corredor principal en su zona de cruce con el pasillo de acceso a la Sala de Polícromos y la propia Sala.

A lo largo de las múltiples campañas realizadas en los últimos años, se ha comprobado que este proceso natural de condensación afecta de forma muy limitada a la Sala de Polícromos (Figura 7.10). Esta situa- ción de aislamiento de Polícromos respecto a los pasillos y salas adyacentes viene derivada de su disposición perpendicular al pasillo principal y fundamentalmente de su situación topográfica por debajo de su corredor de acceso. El techo de Polícromos en la zona central de entrada se encuentra a 148,65 m.s.n.m., subiendo a 149,29 m en la zona lateral derecha del fondo de la Sala. La cota del suelo del corredor de acceso principal en su Cruce con el pasillo a Polícromos se sitúa a 149,21 m es decir por encima del techo en la zona de entrada de Polícromos. Durante el verano, la zona del Cruce mantiene valores de la temperatura del aire, superiores a los de la Sala de Polícromos. Este hecho impide que el aire caliente y menos denso procedente del exterior se mezcle con el de la sala de pinturas, más frío y con una mayor densidad. Esta situación de confinamiento térmico es probablemente la responsable de que los fenómenos de alteración que acompañan a la condensación natural sean muy limitados en la Sala de de las Pinturas.

Figura 7.11 Figura de la cabra, localizada en la sala de La Hoya, cubierta por un pre- cipitado blanco formado por aragonito. Ancho de la fotografía 55 cm.

293 capítulo 7

> Fenómenos de carácter inorgánico

Los procesos de alteración de carácter inorgánico que pueden afectar a las pinturas están relacionados fundamentalmente con las característi- cas de las aguas de infiltración y condensación. La formación de espeleotemas (concrecciones, estalactitas), los procesos de descamación producidos por cambios termo-higrométricos, el lavado-erosión de las pinturas y los procesos de corrosión pueden enmascarar o destruir las representaciones artísticas así como los soportes que las sustentan.

Efectos de la entrada de visitantes en el sistema microambiental y biogeoquímico

La Cueva de Altamira y, en particular, las zonas internas de la cavidad como la Sala de los Polícromos muestran, bajo condiciones naturales, una elevada estabilidad microambiental. Esto es debido a la reducida tasa de intercambio energético con el exterior y a la baja tasa de infiltración, siendo precisamente éstas las causas del excepcional estado de conservación de las pinturas rupestres en el momento de su descubrimiento. El sistema físico-químico que determina los procesos que acontecen en la cavidad, se encuentra en un equilibrio dinámico muy frágil ante cualquier per- turbación microambiental. La entrada de visitantes a la cavidad supone un aporte de materia y energía que induce cambios en las condiciones físico- químicas y biológicas naturales. Todas las variaciones producidas afectan al equilibrio del sistema y, por tanto, juegan un papel fundamental en el desarrollo de procesos de alteración de las pinturas y de sus soportes.

> Efecto de la entrada de visitantes sobre la presencia y distri- bución de los microorganismos

La entrada de visitantes en Altamira favorece la llegada y dispersión de microorganismos en la cueva, y genera modificaciones ambientales que pueden llegar a alterar el ecosistema.

La movilización de la masa de aire generada por el desplazamiento de los visitantes, favorece el progreso de la masa de aire con micropartí- culas de agua (agua+polvo+esporas…) hacia el interior, y con ello el acceso de los fenómenos de condensación y la dispersión de los microorganismos hacia zonas internas. Además, el proceso natural de con- densación se ve acrecentado debido a la apertura periódica de la puerta. El desarrollo de las colonias blancas presentes en el techo de Polícromos, se ha visto favorecido por los procesos de condensación inducidos por la entrada de visitantes a la Sala, ya que se sitúan en la zona preferente para la condensación por presentar una menor diferencia de cotas entre suelo y techo.

Las variaciones termo-higrométricas en la interfase aire-roca, y los incre-

mentos en la concentración de CO2 y vapor de agua provocados por la

294 Modelo integrado

presencia de visitantes, pueden favorecer la activación de procesos meta- bólicos desconocidos de microorganismos presentes, pero hasta ese momento inactivos, cuyas consecuencias resultan impredecibles a priori.

Así pues, la introducción de nuevos microorganismos (con actividades metabólicas a priori desconocidas); la introducción de posibles nutrientes; la expansión del área considerada como ecotono (donde se encuentra la mayor presencia y proliferación de organismos) y, como consecuencia, la ampliación del área de transición a zonas más internas y profundas; las modificaciones ambientales, que se podrían traducir en modificaciones ecológicas de las comunidades (con posibles cambios en su actividad metabólica y por tanto aptitudes como agentes de biodeterioro desconocidas); etc., son efectos inducidos por la entrada y presencia de visitantes en la cavidad, y pueden llegar a producir modificaciones en el ecosistema de Altamira. Las consecuencias de dichas modificaciones del ecosistema son impredecibles, y es recomendable evitar- las, ya que pueden desencadenar un peligroso incremento de los procesos de biodeterioro que afectan al valioso arte rupestre presente en la cavidad.

> Modificaciones de las visitas sobre las condiciones físico-químicas

El efecto de las visitas sobre las condiciones microclimáticas en Altamira, aunque moderado en valores absolutos, se traduce en un incremento sustancial de la oscilación termohigrométrica y de la con- centración de CO2 en el aire interior, así como en cambios de tendencia en la evolución de la temperatura entre diferentes zonas (Cruce y Polícromos) y, puntualmente, en variaciones en el régimen de circula- ción de carácter local (modificación de la dinámica local: inducción de flujos termo-convectivos).

Los efectos de la presencia de visitantes en las características del microambiente de la cavidad están relacionados con su metabolismo: emisión de calor, de vapor de agua y de CO2, a través de la piel y durante la respiración. En la zona de la entrada los efectos se ven determinados, además, por la apertura de la puerta (entrada de aire +frío/+caliente, ventilación, etc.). Durante el verano, la zona del Cruce mantiene valores de la temperatura del aire superiores a los de la Sala de Polícromos, lo que favorece una situación de confinamiento térmico que impide la entrada de aire cargado en hidroaerosoles y limita los procesos de condensación natural. Esto redunda en su mejor preserva- ción. En este sentido, un calentamiento de la temperatura del aire en Polícromos como el provocado por la entrada de visitantes, disminuye su densidad, favoreciendo la movilización del aire del interior de la Sala y su mezcla con el procedente de los corredores próximos y con ello el acceso de los hidroaerosoles a la sala.

Por otra parte, en zonas confinadas de la cueva como es la Sala de los Polícromos, las visitas favorecen los procesos de microcorrosión que

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afectan directamente a los soportes de las pinturas. La emisión de vapor de agua generada por los visitantes induce la condensación de agua preferentemente sobre paramentos horizontales elevados (techos). La intensidad de este fenómeno será mayor cuanto menor sea el volumen de aire afectado, cuanto más bajos sean los techos y cuanto más tiempo permanezcan parados los visitantes, como ocurría en la Sala. El volumen estimado de agua condensada como consecuencia de la respiración de los visitantes que accedían a la sala, siguiendo el régimen de visitas previo, es de 51,5 litros/año. Esta cantidad se traduce en la formación de una película de 0,3 mm de agua destilada sobre el techo de Polícromos. Una vez generada, el agua se mantiene en el techo gracias al estado de saturación en humedad y el proceso de ataque químico sobre la roca calcítica comienza su desarrollo. Los resultados de los cál- culos de la tasa de disolución realizados para todo el ciclo anual 1997- 98 (en detalle en Sánchez-Moral et al., 1999), revisados para este estudio, muestran que la entrada de visitantes al interior de la Sala de Polícromos producía un incremento de los procesos de corrosión entre 80 y 250 veces superior a los que se produciría en condiciones naturales. La tasa mínima de corrosión efectiva sería superior a los 300 mm3 de calcita disuelta al año, procedente de los paramentos rocosos de la sala. Esta disolución provoca la formación de microconcavidades, evi- dentes a simple vista en el techo de la Sala de Polícromos, y que son utilizadas como hábitat preferente por las colonias de bacterias blancas que, como hemos visto, tienen un desarrollo preocupante en el techo del área más interna de la sala y afectan a zonas con pigmento.

Finalmente, el análisis de los impactos producidos sobre los parámetros microambientales ha mostrado que el anterior régimen de visitas, con continuas y casi diarias aperturas de la puerta de acceso y la entrada de grupos consecutivos en la Sala de Polícromos, generaba perturbaciones de carácter acumulativo en el microambiente interno. Este régimen de visitas producía un incremento generalizado de la temperatura media interior. Además, se ha comprobado que las interferencias sobre las condiciones microclimáticas en la cavidad, inducidas por la entrada de visitantes y la reiterada apertura de la puerta, producen cambios en la dinámica microambiental de la cavidad. Se ha evidenciado que los meses de verano son los más vulnerables, especialmente en lo que se refiere a la colonización microbiológica, a causa de los procesos de con- densación natural por entrada de aire cálido y húmedo a través de la apertura y a la dispersión de los hidroaerosoles por parte de las visitas.

En resumen, la entrada de visitantes en la cavidad es perjudicial para su conservación, y en particular la de la Sala de los Polícromos, debido a sus especiales características morfogeométricas (pequeñas dimensiones, baja ventilación) y de dinámica hidrokárstica (flujos lentos o nulos). Los principales problemas que afectan a la conservación en la cueva, se ven incrementados por la perturbación microambiental que provocan las actividades antrópicas en su interior. Los procesos de deterioro, de carácter orgánico (colonización microbiológica) e inorgánico

296 Modelo integrado

(corrosión), se ven favorecidos especialmente por los fenómenos de condensación, que incrementan la cantidad de agua líquida disponible en el sistema subterráneo, colaborando, por un parte, a la dispersión de las poblaciones microbiológicas, y generando, por otra, los procesos de microcorrosión.

Conclusiones finales

La Cueva de Altamira presenta una elevada estabilidad microambiental, que se basa en un equilibrio dinámico altamente complejo, determinado por los procesos de comunicación e intercambio de materia y ener- gía entre el ambiente subterráneo y el medio exterior. La integración multidisciplinar de los resultados obtenidos en este estudio ha permitido identificar los factores y mecanismos que controlan en cada momen- to intercambios cavidad-exterior y, así, ha sido posible establecer un modelo aproximado para la dinámica microambiental de Altamira. Dicho modelo es fundamental a la hora de evaluar la tolerancia del ambiente a las modificaciones antrópicas, así como los posibles impactos y las consecuencias que pueden desencadenar en cuanto a la protección y conservación en la cavidad. Se ha evidenciado así la necesidad de emplear una metodología de estudio multidisciplinar e integradora (interdisciplinar) a la hora de abordar un completo estudio de un ambiente kárstico somero, especialmente si tiene una aplicación hacia la protección y conservación.

En Altamira, los procesos de intercambio cavidad-exterior presentan un carácter estacional. A nivel general, la dinámica ambiental de intercambio con el exterior se desarrolla fundamentalmente por procesos en fase gaseosa durante el verano, mientras en invierno está dominada principalmente por procesos en fase líquida. Los procesos de intercambio durante el invierno se limitan fundamentalmente a los aportes de las aguas de infiltración. Durante el verano, sin embargo, se establecen vías de comunicación directa en fase gaseosa. Las condiciones termo- higrométricas del aire (interior frente a exterior), la fracturación-fisura- ción y porosidad del encajante, así como, y de un modo principal, las características de sistema poroso del suelo exterior (porosidad y distri- bución de tamaños de poros) son factores determinantes reguladores de dichos procesos de intercambio en fase gaseosa. La conexión exterior-interior en fase gaseosa y, en definitiva, el grado de apertura físi- co-química del sistema subterráneo muestra su mayor magnitud durante el verano (mayo a octubre-noviembre), cuando la densidad del aire exterior es inferior a la del interior y se produce una disminución de la humedad del suelo y roca que provoca la apertura del sistema poroso y fisural de ambas membranas. Está dinámica ambiental es inversa a la que se produce en otras cavidades kársticas someras, bajo condiciones

297 capítulo 7

aparentemente similares. Llegar a identificar cuales son los factores diferenciadores que determinan esa dinámica ambiental inversa, constituye una línea de investigación abierta muy importante para estudios futuros.

Uno de los aspectos más relevantes de la investigación desarrollada es

el relativo concretamente a la dinámica del CO2. La dinámica del CO2 sigue un patrón similar a dos diferentes escalas: estacional y diaria. El

ambiente subterráneo actúa como reservorio de CO2 gas durante el periodo invernal y como sumidero en forma mineral (CaCO3) durante la época estival. Y al mismo tiempo, durante la época estival se producen

procesos de desgasificación y recarga (reservorio/fuente) de CO2 gas a escala diaria. Este patrón de comportamiento del CO2 en un ambiente kárstico somero, es una aportación novedosa y muy relevante en los

estudios de los flujos de CO2 entre atmósfera, suelo y subsuelo, que abre un nuevo campo de investigación en esta línea, y plantea nuevas vías para los cálculos de los balances de este gas (a nivel global o mundial) que deben ser tenidas en cuenta en futuros trabajos de investiga- ción.

La dinámica microambiental en la cavidad y, en definitiva, todos estos procesos de intercambio cavidad-exterior hacen posible que la cueva sea susceptible de colonización microbiológica. Las comunidades microbianas presentes en la Cueva de Altamira, altamente complejas y diversas, muestran un carácter esencialmente heterótrofo y son capaces de inducir procesos de precipitación mineral. Su distribución presenta un patrón controlado por las condiciones microambientales, con mayor variabilidad composicional microbiana y menor capacidad bioprecipitan- te en las colonias que predominan en las zonas con mayor rango de

oscilación microambiental (T, HR, CO2). Así, su mayor presencia y pro- liferación está relacionada con las zonas próximas a la entrada donde se registran mayores intercambios de materia y energía con el exterior (ecotono).

Los modificaciones microambientales producidas por la entrada de visitantes a la cavidad afectan al equilibrio del sistema y, en especial, juegan un papel fundamental en el desarrollo de procesos de corrosión de la roca soporte de las pinturas y en el progreso de la colonización de dicho soporte por comunidades microbiológicas.

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320320 Resultados analíticos

Anexo 1. Resultados analíticos y cálculos de especiación de las muestras de agua kárstica (mayo 2003 - noviembre 2005)

299 Anexos

Tablas de resultados analíticos de las muestras de agua

7 de mayo de 2003

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 17,55 32 105 0 137,2 61,4 12,98 12,8 15,9 0,912 - - - - EN2 Goteo 13 7,68 meq 0,50 0,67 1,69 0 2,25 3,06 1,07 0,56 0,41 0,033 0,033 5,10 5,10 0,1

ppm 27,11 32,39 41,9 0 295,73 30,7 62,2 12,8 1,98 0,054 - - - - POL VG Goteo 13,3 7,96 meq 0,76 0,67 0,68 0 4,85 1,53 5,12 0,56 0,05 0,002 - 6,96 7,26 -2,1

ppm 16,95 26,87 10 0 179,8 58,2 5,85 9 2,65 0,122 - - - - SM Goteo 13 7,82 meq 0,48 0,56 0,16 0 2,95 2,90 0,48 0,39 0,07 0,004 - 4,15 3,84 3,8

ppm 17,25 30,43 12,59 0 124,52 50 5,03 6,82 4,44 0,155 - - - - PAS Goteo 14,3 7,66 meq 0,49 0,63 0,20 0 2,04 2,50 0,41 0,30 0,11 0,006 - 3,36 3,32 0,7

ppm 32,5 29,63 30,41 0 161,29 67,6 6,33 13,5 4,28 0,383 - - - - SP Goteo 13,1 7,79 meq 0,92 0,62 0,49 0 2,64 3,37 0,52 0,59 0,11 0,014 - 4,67 4,59 0,8

ppm 32,76 35,64 24,13 0 198,17 77,7 7,04 15,5 3,97 0,279 - - - - SP Charco 13 7,82 meq 0,92 0,74 0,39 0 3,25 3,88 0,58 0,67 0,10 0,010 - 5,30 5,23 0,7

27 mayo 2003

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 31,92 54,80 35,90 244 89,30 16,60 12,30 2,60 0,09 - - - - EN1 Goteo 13,5 7,98 meq 0,90 1,14 0,58 0,00 4,00 4,46 1,37 0,54 0,07 0,00 - 6,62 6,42 1,5

ppm 17,70 37,00 90,00 240 79,5 18,76 18,9 11,50 0,05 - - - - EN2 Goteo. 13,4 7,77 meq 0,50 0,77 1,45 0,00 3,93 3,97 1,54 0,82 0,29 0,00 - 6,65 6,63 0,2

ppm 21,81 28,90 21,84 260 35,4 38 10,9 12,30 0,00 - - - - POL Techo - - meq 0,62 0,60 0,35 0,00 4,26 1,77 3,13 0,47 0,31 0,00 - 5,83 5,68 1,3

ppm 12,68 37,51 7,12 283 84,4 8,78 10,5 2,31 0,03 - - - - SM Goteo 13 7,85 meq 0,36 0,78 0,11 0,00 4,64 4,21 0,72 0,46 0,06 0,00 - 5,89 5,45 3,9

ppm 17,8 13,90 28,30 183 67,5 2,21 9,00 0,25 0,06 - - - - CH Goteo 12,9 7,69 meq 0,50 0,29 0,46 0,00 3,00 3,37 0,18 0,39 0,01 0,00 - 4,25 3,95 3,7

ppm 14,3 26,80 10,00 226 76,1 4,75 8,3 1,38 0,15 - - - - GS Goteo 13,4 7,68 meq 0,00 0,56 0,16 0,00 3,70 3,80 0,39 0,36 3,70 0,01 - 4,83 4,58 2,6

ppm 25,15 37,48 8,80 277 85,6 8,59 15,5 3,40 0,13 - - - - SP Goteo 14,1 7,84 meq 0,71 0,78 0,14 0,00 4,54 4,27 0,71 0,67 0,09 0,00 - 6,17 5,74 3,6

ppm 25,40 37,60 8,60 274 86,6 8,74 15,4 4,00 0,10 - - - - SP Charco 13,4 7,84 meq 0,72 0,78 0,14 0,00 4,49 4,32 0,72 0,67 0,10 0,00 - 6,13 5,81 2,6

300 Anexos

20 agosto 2003

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 20,00 57,80 105,00 0,00 265,24 88,10 20,09 17,00 13,43 0,060 0,014 - - - EN2 Goteo 14,8 8,23 meq 0,56 1,20 1,69 0,00 4,35 4,40 1,65 0,74 0,34 0,00 0,00 7,81 7,13 4,5

ppm 31,00 37,00 46,00 0,10 230,00 23,30 45,30 10,19 2,08 0,015 0,023 - - - POL VG Goteo 13,8 8,48 meq 0,87 0,77 0,74 0,005 3,77 1,16 3,73 0,44 0,05 0,00 0,00 6,16 5,39 6,7

ppm 16,90 45,20 19,00 0,22 277,44 86,90 8,98 9,84 2,15 0,105 0,033 - - - SM Goteo 13,7 8,27 meq 0,48 0,94 0,31 0,012 4,55 4,34 0,74 0,43 0,05 0,00 0,00 6,27 5,56 6,0

ppm 19,80 38,50 23,00 0,06 198,17 74,50 4,98 8,24 1,04 0,048 0,036 - - - GS Goteo 13,3 8,42 meq 0,56 0,80 0,37 0,003 3,25 3,72 0,41 0,36 0,03 0,00 0,00 4,98 4,51 4,9

ppm 38,50 53,20 25,00 0,00 189,02 78,20 7,52 16,80 2,35 0,075 0,027 - - - SP Goteo 13,4 8,42 meq 1,09 1,11 0,40 0,00 3,10 3,90 0,62 0,73 0,06 0,00 0,00 5,69 5,31 3,5

ppm 38,16 52,00 25,00 0,00 195,12 76,50 7,54 16,50 2,65 0,074 0,031 - - - SP Charco 13,5 8,29 meq 1,08 1,08 0,40 0,00 3,20 3,82 0,62 0,72 0,07 0,00 0,00 5,76 5,22 4,9

ppm 25,60 29,60 30,20 0,17 160,00 20,72 30,74 7,95 1,40 - - - - - POL Techo 13,9 - meq 0,87 0,77 0,74 0,009 3,77 1,16 3,73 0,44 0,05 - - 4,45 3,95 6,0

ppm 13,80 26,70 7,20 0,08 146,25 50,90 3,82 9,00 0,52 0,107 0,016 - - - CH Goteo 13,2 8,36 meq 0,39 0,56 0,12 0,004 2,40 2,54 0,31 0,39 0,01 0,00 0,00 3,46 3,26 3,0

11 septiembre 2003

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 27,80 77,10 17,52 0,00 228,00 104,00 14,28 11,17 0,17 - - - - - EN1 Goteo 16,6 8,35 meq 0,78 1,61 0,28 0,00 3,74 5,19 1,18 0,49 0,00 0,00 0,00 6,41 6,85 -3,4

ppm 19,40 70,00 91,00 0,00 244,00 100,5 17,53 14,95 11,62 - - - - - EN2 Goteo 14,9 8,11 meq 0,55 1,46 1,47 0,00 4,00 5,01 1,44 0,65 0,30 0,00 0,00 7,47 7,40 0,4

ppm 18,22 49,41 17,98 0,00 289,00 105,64 7,97 8,98 1,33 - - - - - SM Goteo 13,9 8,18 meq 0,51 1,03 0,29 0,00 4,74 5,27 0,66 0,39 0,03 0,00 0,00 6,57 6,35 1,7

ppm 14,00 84,70 35,96 0,00 192,00 99,97 9,28 8,5 3,32 - - - - - PAS Goteo 14,8 8,09 meq 0,39 1,76 0,58 0,00 3,15 4,99 0,76 0,37 0,08 0,00 0,00 5,89 6,21 -2,7

ppm 18,88 47,67 19,29 0,00 240,00 101,00 6,60 11,50 0,70 - - - - - GS Goteo 13,5 8,11 meq 0,53 0,99 0,31 0,00 3,93 5,04 0,54 0,50 0,02 0,00 0,00 5,77 6,10 -2,8

ppm 14,68 16,60 9,00 0,00 163,00 59,26 3,67 7,59 0,60 - - - - - CH Goteo 13,4 8 meq 0,41 0,35 0,15 0,00 2,67 2,96 0,30 0,33 0,02 0,00 0,00 3,58 3,60 -0,4

ppm 38,95 57,94 14,54 0,00 231,57 105,26 7,70 13,80 1,14 - - - - - SP Goteo 13,4 7,91 meq 1,10 1,21 0,23 0,00 3,80 5,25 0,63 0,60 0,03 0,00 0,00 6,34 6,52 -1,4

ppm 38,87 58,54 14,66 0,00 248,00 110,60 8,60 16,50 2,65 - - - - - SP Charco 13,5 8,04 meq 1,10 1,22 0,24 0,00 4,06 5,52 0,71 0,72 0,07 0,00 0,00 6,62 7,01 -2,9

ppm 22,66 30,21 39,00 0,22 170,00 22,60 33,00 11,27 4,60 - - - - - POL Goteo - - meq 0,64 0,63 0,63 0,012 2,79 1,13 2,72 0,49 0,12 0,00 0,00 4,68 4,45 2,5

301 Anexos

20 noviembre 2003

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 18,00 53,50 53,90 - 292,80 91,00 15,80 16,90 8,80 0,40 0,000 - - - EN2 Goteo 15,4 7,71 meq 0,51 1,11 0,87 0 4,80 4,54 1,30 0,74 0,22 0,01 0,000 7,29 6,81 3,4

ppm 19,20 62,00 15,20 - 326,40 112,00 8,70 12,00 1,80 0,30 0,010 - - - SM Goteo 15,1 7,85 meq 0,54 1,29 0,25 0 5,35 5,59 0,72 0,52 0,05 0,01 0,000 7,43 6,88 3,9

ppm 23,30 15,50 14,40 - 201,30 71,00 2,90 11,10 0,20 0,40 0,004 - - - CH Goteo 14,7 7,69 meq 0,66 0,32 0,23 0 3,30 3,54 0,24 0,48 0,00 0,01 0,000 4,51 4,27 2,8

ppm 19,60 27,70 8,40 - 262,30 92,00 4,30 8,40 1,00 0,30 0,000 - - - GS Goteo 14,5 7,69 meq 0,55 0,58 0,14 0 4,30 4,59 0,36 0,37 0,02 0,01 0,000 5,57 5,35 2,1

ppm 46,40 51,10 31,30 - 286,70 115,00 8,80 17,10 2,80 0,40 0,004 - - - SP Goteo 14,2 7,81 meq 1,31 1,06 0,50 0 4,70 5,74 0,72 0,74 0,07 0,01 0,000 7,51 7,27 1,6

ppm 47,30 51,60 31,90 - 292,80 115,00 8,80 16,50 3,30 0,30 0,025 - - - SP Charco 14,7 7,81 meq 1,33 1,07 0,51 0 4,80 5,74 0,72 0,72 0,08 0,01 0,001 7,71 7,26 3,0

5 febrero 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 13,52 43,25 7,37 0,33 280,49 93,8 12,56 8,94 1,88 - - - - - EN1 Goteo 13,7 8,19 meq 0,38 0,90 0,12 0,02 4,60 4,68 1,03 0,39 0,05 - - 6,00 6,15 -1,3

ppm 14,14 37,1 32,8 0,30 362,8 106,1 17,5 16,09 8,53 - - - - - EN2 Goteo 14,5 8,06 meq 0,40 0,77 0,53 0,02 5,95 5,29 1,44 0,70 0,22 - - 7,65 7,65 0,0

ppm 9,64 38,58 8,08 0,35 320,12 106,6 7,13 10,01 1,66 - - - - - SM Goteo 14,8 7,86 meq 0,27 0,80 0,13 0,02 5,25 5,32 0,59 0,44 0,04 - - 6,45 6,38 0,5

ppm 28,18 44,05 21,04 0,33 332,32 118,5 8,26 16,76 3,06 - - - - - SP Goteo 13,9 8,01 meq 0,79 0,92 0,34 0,02 5,45 5,91 0,68 0,73 0,08 - - 7,50 7,40 0,7

ppm 27,9 43,9 21,23 0,34 332,32 116 8,14 19,39 2,7 - - - - - SP Charco 13,9 7,92 meq 0,79 0,91 0,34 0,02 5,45 5,79 0,67 0,84 0,07 - - 7,49 7,37 0,8

302 Anexos

1 abril 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 12,70 51,17 5,30 - 274,39 93,30 12,44 8,10 2,13 0,100 - - - - EN1 Goteo 12,511 7,54 meq 0,36 1,06 0,09 0,00 4,50 4,66 1,02 0,35 0,05 0,004 0,000 6,01 6,09 -0,7

ppm 7,60 36,50 9,60 0,23 344,51 99,50 15,62 13,18 7,78 0,110 - - - - EN2 Goteo 13,477 7,75 meq 0,21 0,76 0,15 0,01 5,65 4,97 1,29 0,57 0,20 0,004 0,000 6,79 7,03 -1,7

ppm 7,60 38,30 4,80 - 338,41 113,30 8,90 8,86 1,71 0,080 - - - - SM Goteo 13,346 7,7 meq 0,21 0,80 0,08 - 5,55 5,65 0,73 0,39 0,04 0,003 0,000 6,65 6,82 -1,3

ppm 13,80 9,70 0,13 289,63 99,20 3,23 6,40 0,47 0,010 - - - - SMmm Goteo 12,96 7,72 meq 0,39 0,20 0,00 0,01 4,75 4,95 0,27 0,28 0,01 0,000 0,000 5,35 5,51 -1,5

ppm 6,90 26,50 7,40 0,16 335,37 99,70 9,59 8,58 3,70 0,050 - - - - PAS Goteo 13,011 7,78 meq 0,19 0,55 0,12 0,01 5,50 4,98 0,79 0,37 0,09 0,002 0,000 6,37 6,23 1,1

ppm 8,80 18,30 1,40 0,16 292,68 94,30 5,06 6,99 0,70 0,100 - - - - GS Goteo 13,445 7,83 meq 0,25 0,38 0,02 0,01 4,80 4,71 0,42 0,30 0,02 0,004 0,000 5,46 5,45 0,1

ppm 19,80 14,30 3,50 - 201,22 71,50 3,55 9,39 0,14 0,020 - - - - CH Goteo 13,206 7,64 meq 0,56 0,30 0,06 0,00 3,30 3,57 0,29 0,41 0,00 0,001 0,000 4,21 4,27 -0,7

ppm 13,90 28,40 4,30 0,14 344,51 110,90 8,13 12,02 2,64 0,080 - - - - SP Goteo 13,423 7,85 meq 0,39 0,59 0,07 0,01 5,65 5,53 0,67 0,52 0,07 0,003 0,000 6,71 6,80 -0,6

SP Charco 13,502 7,83 ppm 15,20 32,90 5,60 - 356,71 119,80 8,61 13,24 2,54 0,020 - - - - meq 0,43 0,68 0,09 0,00 5,85 5,98 0,71 0,58 0,07 0,001 0,000 7,05 7,33 -1,9

ppm 29,10 35,10 24,70 - 335,37 37,50 66,30 10,82 1,42 0,060 - - - - POL-IZ Goteo - - meq 0,82 0,73 0,40 0,00 5,50 1,87 5,46 0,47 0,04 0,002 0,000 7,45 7,84 -2,5

ppm 20,50 26,40 17,80 - 365,85 35,40 52,40 9,17 9,38 0,020 - - - - POL Techo - - meq 0,58 0,55 0,29 0,00 6,00 1,77 4,31 0,40 0,24 0,001 0,000 7,41 6,72 4,9

303 Anexos

21 mayo 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 10,80 31,40 3,40 - 280,49 74,50 13,48 7,99 1,47 - - - - - EN1 Goteo 12,6 8,30 meq 0,30 0,65 0,05 0,00 4,60 3,72 1,11 0,35 0,04 0,000 0,000 5,61 5,21 3,7

ppm 9,10 34,00 13,00 - 420,73 104,30 18,94 13,65 7,69 - - - - EN2 Goteo 13,1 8,06 meq 0,26 0,71 0,21 0,00 6,90 5,20 1,56 0,59 0,20 0,000 0,000 8,07 7,55 3,3

ppm 2,70 33,80 2,40 - 359,76 104,00 8,15 9,15 1,40 0,060 - - - - SM Goteo 12,8 8,21 meq 0,08 0,70 0,04 0,00 5,90 5,19 0,67 0,40 0,04 0,002 0,000 6,72 6,30 3,2

ppm 4,40 14,00 0,90 - 301,83 85,80 3,77 6,79 0,54 0,060 - - - - GS Goteo 13,2 8,20 meq 0,12 0,29 0,01 0,00 4,95 4,28 0,31 0,30 0,01 0,002 0,000 5,38 4,90 4,6

ppm 12,40 38,40 2,60 - 378,05 117,40 8,61 14,48 2,12 0,110 - - - - SP Goteo 13,2 8,20 meq 0,35 0,80 0,04 0,00 6,20 5,86 0,71 0,63 0,05 0,004 0,000 7,39 7,25 0,9

ppm 12,50 38,79 3,40 - 411,59 119,00 8,89 14,53 1,79 0,070 - - - - SP Charco 13,2 8,27 meq 0,35 0,81 0,05 0,00 6,75 5,94 0,73 0,63 0,05 0,003 0,000 7,96 7,35 4,0

ppm 17,3 26,7 32,3 - 234,76 29 34,48 12,46 9,9 - - - - - POL Techo - - meq 0,49 0,56 0,52 0,00 3,85 1,45 2,84 0,54 0,25 - - 5,41 5,08 3,2

21 julio 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 18,00 39,00 26,00 - 298,78 80,30 19,25 13,00 8,11 0,070 - - - - EN2 Goteo 14,0 8,56 meq 0,51 0,81 0,42 0,00 4,90 4,01 1,58 0,57 0,21 0,003 - 6,64 6,37 2,1

ppm 5,60 38,20 5,90 - 237,80 69,80 8,11 10,34 2,03 0,100 - - - - SM Goteo 13,0 8,42 meq 0,16 0,79 0,09 0,00 3,90 3,48 0,67 0,45 0,05 0,004 - 4,95 4,66 3,0

ppm 12,80 16,20 15,20 - 137,20 52,80 2,00 9,40 0,26 0,080 - - - - CH Goteo 13,2 8,47 meq 0,36 0,34 0,24 0,00 2,25 2,63 0,16 0,41 0,01 0,003 - 3,19 3,22 -0,4

ppm 7,00 19,00 3,40 - 152,44 46,00 3,63 8,13 1,11 0,150 - - - - GS Goteo - - meq 0,20 0,40 0,05 0,00 2,50 2,30 0,30 0,35 0,03 0,005 - 3,15 2,98 2,7

ppm 18,00 36,00 9,00 - 250,00 78,60 6,83 15,10 2,31 0,060 - - - - SP Goteo 13,1 8,46 meq 0,51 0,75 0,14 0,00 4,10 3,92 0,56 0,66 0,06 0,002 - 5,50 5,20 2,8

ppm 18,00 37,00 8,00 - 250,00 80,50 6,83 14,40 2,54 0,160 - - - - SP Charco 13,1 8,28 meq 0,51 0,77 0,13 0,00 4,10 4,02 0,56 0,63 0,07 0,006 - 5,51 5,28 2,1

304 Anexos

17 septiembre 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 24,70 60,50 25,80 - 256,10 90,00 14,40 9,92 3,280 0,100 - - - - EN1 Goteo 16,3 8,63 meq 0,70 1,26 0,42 0,00 4,20 4,49 1,18 0,43 0,084 0,004 - 6,57 6,20 2,9

ppm 26,20 42,60 70,50 - 259,15 85,00 14,70 13,9012,610 0,160 - - - - EN2 Goteo 14,7 8,35 meq 0,74 0,89 1,14 0,00 4,25 4,24 1,21 0,60 0,323 0,006 - 7,01 6,38 4,7

ppm 25,30 50,90 45,00 - 243,90 95,30 8,70 9,14 2,030 0,090 - - - - SM Goteo 13,9 8,22 meq 0,71 1,06 0,72 0,00 4,00 4,76 0,71 0,40 0,052 0,003 - 6,50 5,92 4,6

ppm 16,20 53,30 41,50 - 121,95 61,60 7,80 8,02 4,120 0,150 - - - - PAS Goteo - - meq 0,46 1,11 0,67 0,00 2,00 3,07 0,64 0,35 0,105 0,005 - 4,23 4,18 0,7

ppm 40,40 21,80 20,00 - 207,32 83,60 4,30 9,20 0,85 0,150 - - - - GS Goteo 13,1 8,25 meq 1,14 0,45 0,32 0,00 3,40 4,17 0,35 0,40 0,02 0,005 - 5,31 4,95 3,5

ppm 5,60 5,80 4,00 - 97,56 25,10 2,60 5,84 1,66 0,130 - - - - CH Goteo - - meq 0,16 0,12 0,06 0,00 1,60 1,25 0,21 0,25 0,04 0,005 - 1,94 1,77 4,7

ppm 44,70 47,00 17,00 - 228,66 85,10 7,16 18,70 5,15 0,180 - - - - SP Goteo 13,1 8,23 meq 1,26 0,98 0,27 0,00 3,75 4,25 0,59 0,81 0,13 0,006 - 6,26 5,79 3,9

ppm 44,00 47,00 10,00 - 243,90 90,00 7,47 13,70 4,88 0,110 - - - - SP Charco 13,3 8,26 meq 1,24 0,98 0,16 0,00 4,00 4,49 0,61 0,60 0,12 0,004 - 6,38 5,83 4,5

ppm 18,00 26,00 38,00 - 182,93 20,30 32,10 9,62 6,50 0,210 - - - - POL Techo - - meq 0,51 0,54 0,61 0,00 3,00 1,01 2,64 0,42 0,17 0,008 - 4,66 4,25 4,6

30 septiembre 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

EN2 Goteo 13 7,68 ppm 17,55 32 105 0 137,2 61,4 12,98 12,8 15,9 0,912 - - - - meq 0,50 0,67 1,69 0 2,25 3,06 1,07 0,56 0,41 0,033 0,033 5,10 5,10 0,1

ppm 27,11 32,39 41,9 0 295,73 30,7 62,2 12,8 1,98 0,054 - - - - POL VG Goteo 13,3 7,96 meq 0,76 0,67 0,68 0 4,85 1,53 5,12 0,56 0,05 0,002 - 6,96 7,26 -2,1

ppm 16,95 26,87 10 0 179,8 58,2 5,85 9 2,65 0,122 - - - - SM Goteo 13 7,82 meq 0,48 0,56 0,16 0 2,95 2,90 0,48 0,39 0,07 0,004 - 4,15 3,84 3,8

ppm 17,25 30,43 12,59 0 124,52 50 5,03 6,82 4,44 0,155 - - - - PAS Goteo 14,3 7,66 meq 0,49 0,63 0,20 0 2,04 2,50 0,41 0,30 0,11 0,006 - 3,36 3,32 0,7

ppm 32,5 29,63 30,41 0 161,29 67,6 6,33 13,5 4,28 0,383 - - - - SP Goteo 13,1 7,79 meq 0,92 0,62 0,49 0 2,64 3,37 0,52 0,59 0,11 0,014 - 4,67 4,59 0,8

ppm 32,76 35,64 24,13 0 198,17 77,7 7,04 15,5 3,97 0,279 - - - - SP Charco 13 7,82 meq 0,92 0,74 0,39 0 3,25 3,88 0,58 0,67 0,10 0,010 - 5,30 5,23 0,7

305 Anexos

17 diciembre 2004

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 17,15 56,39 16,19 268,29 90,00 13,60 10,19 2,57 0,100 - - - - - Goteo 14,7 7,66 meq 0,48 1,17 0,26 0,00 4,40 4,49 1,12 0,44 0,07 0,004 0,000 - 6,32 6,12 1,6

ppm 21,77 46,00 32,80 268,29 86,27 16,50 18,90 8,30 0,100 0,020 - - - - Goteo 14,8 7,78 meq 0,61 0,96 0,53 0,00 4,40 4,30 1,36 0,82 0,21 0,004 0,001 - 6,50 6,70 -1,5

ppm 18,10 42,31 18,30 301,83 101,00 8,30 11,50 2,60 0,030 - - - - Goteo 14,3 7,82 meq 0,51 0,88 0,29 0,00 4,95 5,04 0,68 0,50 0,07 0,000 0,001 - 6,64 6,29 2,7

ppm 16,88 39,20 14,90 283,54 86,50 9,01 10,18 4,32 0,020 - - - - Goteo 14,3 7,76 meq 0,48 0,82 0,24 0,00 4,65 4,32 0,74 0,44 0,11 0,000 0,001 - 6,18 5,61 4,8

ppm 18,93 19,98 5,53 256,10 90,20 4,30 7,95 2,00 0,020 - - - - Goteo 13,5 7,76 meq 0,53 0,42 0,09 0,00 4,20 4,50 0,35 0,35 0,05 0,000 0,001 - 5,24 5,25 -0,1

ppm 12,80 12,00 7,80 167,68 49,20 3,53 10,67 6,00 0,070 - - - - Goteo 13,4 7,58 meq 0,36 0,25 0,13 0,00 2,75 2,46 0,29 0,46 0,15 0,000 0,003 - 3,49 3,37 1,7

ppm 38,00 35,02 15,36 332,32 108,70 8,90 18,70 3,14 0,200 0,030 - - - - Goteo 13,5 7,8 meq 1,07 0,73 0,25 0,00 5,45 5,42 0,73 0,81 0,08 0,007 0,001 - 7,50 7,06 3,0

ppm 38,81 34,20 15,43 338,41 105,00 9,57 18,19 3,80 0,040 - - - - Charco 13,5 7,88 meq 1,09 0,71 0,25 0,00 5,55 5,24 0,79 0,79 0,10 0,000 0,001 - 7,60 6,92 4,7

9 marzo 2005

Muestra T(°C) pH Cl- SO42- NO3- F- HCO3- Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Fe2+ Mn2+ S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 12,29 26,85 6,20 268,29 94,90 12,30 3,20 1,60 - - - - - EN1 Goteo 12,3 7,9 meq 0,35 0,56 0,10 0,00 4,40 4,74 1,01 0,14 0,04 0,000 0,000 5,40 5,93 -4,6

ppm 11,69 25,04 6,28 0,20 310,98 99,10 15,60 4,90 8,60 - - - - - EN2 Goteo 13,4 8,06 meq 0,33 0,52 0,10 0,01 5,10 4,95 1,28 0,21 0,22 0,000 0,000 6,06 6,66 -4,7

ppm 13,83 24,70 10,00 295,73 117,70 8,30 3,60 1,80 - - - - - SM Goteo 13,3 8,16 meq 0,39 0,51 0,16 0,00 4,85 5,87 0,68 0,16 0,05 0,000 0,000 5,91 6,76 -6,6

ppm 11,64 21,27 4,93 414,63 113,60 8,90 3,40 3,10 - - - - - PAS Goteo 12,7 8,13 meq 0,33 0,44 0,08 0,00 6,80 5,67 0,73 0,15 0,08 0,000 0,000 7,65 6,63 7,1

ppm 15,49 12,71 0,90 243,90 98,80 2,60 3,00 0,30 - - - - - GS Goteo 13,3 8,07 meq 0,44 0,26 0,01 0,00 4,00 4,93 0,21 0,13 0,01 0,000 0,000 4,72 5,28 -5,6

ppm 15,10 14,58 10,69 185,98 82,20 1,20 3,30 0,10 - - - - - CH Goteo 13 7,93 meq 0,43 0,30 0,17 0,00 3,05 4,10 0,10 0,14 0,00 0,000 0,000 3,95 4,35 -4,7

ppm 21,47 22,68 6,32 317,07 105,60 7,70 5,30 2,00 - - - - - SP Goteo 12,7 8,15 meq 0,61 0,47 0,10 0,00 5,20 5,27 0,63 0,23 0,05 0,000 0,000 6,38 6,18 1,5

ppm 21,41 20,81 5,77 323,17 123,40 7,80 5,30 2,00 - - - - - SP Charco 12,8 8,19 meq 0,60 0,43 0,09 0,00 5,30 6,16 0,64 0,23 0,05 0,000 0,000 6,43 7,08 -4,8

ppm 11,27 22,56 5,50 0,18 320,12 113,90 9,20 3,60 3,50 - - - - - PAS2 Goteo - - meq 0,32 0,47 0,09 0,01 5,25 5,68 0,76 0,16 0,09 0,000 0,000 6,14 6,69 -4,3

306 Anexos

27 abril 2005

Muestra T(°C) pH Cl- SO42- NO3- F- HCO3- Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Fe2+ Mn2+ S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 12,00 38,40 12,40 - 280,49 88,70 12,07 9,28 2,49 0,090 0,000 - - - EN1 Goteo 12,1 8,02 meq 0,34 0,80 0,20 0,00 4,60 4,43 0,99 0,40 0,06 0,003 0,000 5,94 5,89 0,4

ppm 13,20 26,90 8,50 - 307,93 77,70 14,93 12,20 8,51 0,030 0,000 - - - EN2 Goteo 12,8 7,94 meq 0,37 0,56 0,14 0,00 5,05 3,88 1,23 0,53 0,22 0,001 0,000 6,12 5,86 2,2

ppm 11,40 34,00 4,80 - 344,51 112,60 8,45 9,24 2,28 0,080 0,000 - - - SM Goteo 12,7 7,85 meq 0,32 0,71 0,08 0,00 5,65 5,62 0,70 0,40 0,06 0,003 0,000 6,76 6,78 -0,2

ppm 8,70 28,30 5,00 - 335,37 104,70 8,46 9,27 4,10 0,050 0,000 - - PAS Goteo 12,6 7,82 meq 0,25 0,59 0,08 0,00 5,50 5,22 0,70 0,40 0,10 0,002 0,000 6,41 6,43 -0,1

ppm 11,20 17,90 1,70 - 274,39 88,90 3,92 8,16 0,82 0,070 0,000 - - - GS Goteo 12,9 7,72 meq 0,32 0,37 0,03 0,00 4,50 4,44 0,32 0,35 0,02 0,003 0,000 5,22 5,14 0,8

ppm 14,10 14,20 10,30 - 198,17 70,10 1,93 8,28 0,06 0,030 0,000 - - - CH Goteo 12,7 7,66 meq 0,40 0,30 0,17 0,00 3,25 3,50 0,16 0,36 0,00 0,001 0,000 4,11 4,02 1,1

ppm 19,40 24,90 2,50 - 353,66 113,00 7,69 14,50 2,38 0,090 0,000 - - - SP Goteo 13,0 7,91 meq 0,55 0,52 0,04 0,00 5,80 5,64 0,63 0,63 0,06 0,003 0,000 6,91 6,97 -0,4

ppm 19,40 25,40 2,50 - 350,61 109,60 7,65 15,00 2,39 0,090 0,000 - - - SP Charco 13,1 7,92 meq 0,55 0,53 0,04 0,00 5,75 5,47 0,63 0,65 0,06 0,003 0,000 6,87 6,82 0,4

ppm 25,80 26,13 18,87 - 250,00 35,40 40,60 8,57 1,72 0,030 0,000 - - - POL Goteo D 13,1 7,72 meq 0,73 0,54 0,30 0,00 4,10 1,77 3,34 0,37 0,04 0,001 0,000 5,67 5,53 1,3

ppm 27,10 43,60 10,20 - 289,63 35,50 48,90 11,10 5,00 0,040 0,000 - - - POL Goteo G 13,2 7,71 meq 0,76 0,91 0,16 0,00 4,75 1,77 4,02 0,48 0,13 0,001 0,000 6,59 6,41 1,4

3 junio 2005

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 22,47 53,42 41,70 - 344,51 126,10 20,50 15,80 10,62 0,100 - - - - EN2 Goteo 13,1 8,00 meq 0,63 1,11 0,67 0,00 5,65 6,29 1,69 0,69 0,27 0,004 0,000 8,07 8,94 -5,1

ppm 25,49 26,14 17,76 - 231,71 37,50 38,00 8,08 1,19 0,050 - - - - POL Goteo D 13,1 8,05 meq 0,72 0,54 0,29 0,00 3,80 1,87 3,13 0,35 0,03 0,002 0,000 5,35 5,38 -0,3

ppm 27,09 41,27 9,90 - 274,39 36,60 45,20 11,41 4,61 0,070 - - - - POL Goteo G 13,1 8,03 meq 0,76 0,86 0,16 0,00 4,50 1,83 3,72 0,50 0,12 0,003 0,000 6,28 6,16 0,9

ppm 13,16 50,99 14,29 - 320,12 123,40 8,35 8,77 2,14 0,100 - - - - SM Goteo 12,8 8,13 meq 0,37 1,06 0,23 0,00 5,25 6,16 0,69 0,38 0,05 0,004 0,000 6,91 7,28 -2,6

ppm 11,88 21,35 6,10 - 246,95 89,30 3,82 7,26 0,75 0,040 - - - - GS Goteo 13,2 7,99 meq 0,34 0,44 0,10 0,00 4,05 4,46 0,31 0,32 0,02 0,001 0,000 4,93 5,11 -1,8

ppm 15,13 16,44 11,69 - 170,73 59,70 2,56 8,56 0,39 0,100 - - - - CH Goteo 12,8 7,85 meq 0,43 0,34 0,19 0,00 2,80 2,98 0,21 0,37 0,01 0,004 0,000 3,76 3,58 2,5

ppm 24,08 35,95 10,75 - 277,44 102,90 6,88 15,35 2,19 0,090 - - - - SP Goteo 13,1 8,03 meq 0,68 0,75 0,17 0,00 4,55 5,13 0,57 0,67 0,06 0,003 0,000 6,15 6,43 -2,2

ppm 23,06 35,41 10,17 - 277,44 103,00 6,68 14,81 2,40 0,080 - - - - SP Charco 13,1 8,00 meq 0,65 0,74 0,16 0,00 4,55 5,14 0,55 0,64 0,06 0,003 0,000 6,10 6,40 -2,4

307 Anexos

23 junio 2005

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 25,47 52,37 31,10 - 359,76 113,10 22,20 15,30 11,49 0,000 - - - - EN2 Goteo 13,2 8,27 meq 0,72 1,09 0,50 0,00 5,90 5,64 1,83 0,67 0,29 0,000 0,000 8,21 8,43 -1,3

ppm 12,55 40,90 10,80 - 280,49 103,90 7,93 8,59 2,34 0,000 - - - - SM2 Goteo 12,9 8,29 meq 0,35 0,85 0,17 0,00 4,60 5,18 0,65 0,37 0,06 0,000 0,000 5,98 6,27 -2,4

ppm 14,19 16,40 12,51 - 164,63 64,00 2,50 7,63 0,31 0,000 - - - - CH Goteo 13,2 8,08 meq 0,40 0,34 0,20 0,00 2,70 3,19 0,21 0,33 0,01 0,000 0,000 3,64 3,74 -1,3

ppm 10,49 19,99 7,40 - 219,51 81,40 3,84 6,67 0,84 0,000 - - - - GS Goteo 13,0 8,20 meq 0,30 0,42 0,12 0,00 3,60 4,06 0,32 0,29 0,02 0,000 0,000 4,43 4,69 -2,8

ppm 23,15 36,25 13,66 - 243,90 93,40 6,48 13,83 2,65 0,000 - - - - SP Goteo 13,3 8,26 meq 0,65 0,75 0,22 0,00 4,00 4,66 0,53 0,60 0,07 0,000 0,000 5,63 5,86 -2,1

ppm 22,30 36,00 13,13 - 256,10 100,20 6,83 14,39 2,93 0,000 - - - - SP Charco 14,2 8,09 meq 0,63 0,75 0,21 0,00 4,20 5,00 0,56 0,63 0,08 0,000 0,000 5,79 6,26 -3,9

31 agosto 2005

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 31,10 44,00 49,70 243,90 86,90 17,40 13,33 9,69 - - - EN2 Goteo 14,3 8,38 meq 0,88 0,92 0,80 0,00 4,00 4,34 1,43 0,58 0,25 0,000 0,000 6,59 6,60 -0,0

ppm 12,76 35,90 11,35 271,34 98,60 8,31 9,55 2,19 - - - SM2 Goteo 13,6 8,27 meq 0,36 0,75 0,18 0,00 4,45 4,92 0,68 0,42 0,06 0,000 0,000 5,74 6,08 -2,8

ppm 13,02 19,32 7,34 155,49 55,40 3,69 8,52 0,52 - - - CH Goteo 13,1 8,20 meq 0,37 0,40 0,12 0,00 2,55 2,76 0,30 0,37 0,01 0,000 0,000 3,44 3,45 -0,2

ppm 14,87 20,83 4,80 134,15 47,40 3,88 7,84 1,38 - - - GS Goteo 13,1 8,15 meq 0,42 0,43 0,08 0,00 2,20 2,37 0,32 0,34 0,04 0,000 0,000 3,13 3,06 1,1

ppm 23,28 33,24 19,82 201,22 80,00 5,98 13,73 2,63 - - - SP Goteo 13,2 8,24 meq 0,66 0,69 0,32 0,00 3,30 3,99 0,49 0,60 0,07 0,000 0,000 4,97 5,15 -1,8

ppm 23,17 34,94 20,59 201,22 82,20 4,54 13,92 2,90 - - - SP Charco 13,9 8,15 meq 0,65 0,73 0,33 0,00 3,30 4,10 0,37 0,61 0,07 0,000 0,000 5,01 5,16 -1,4

ppm 19,42 28,39 20,76 158,54 28,90 28,90 9,97 4,86 - - - POL Techo - - meq 0,55 0,59 0,33 0,00 2,60 1,44 2,38 0,43 0,12 0,000 0,000 4,07 4,38 -3,6

308 Anexos

3 noviembre 2005

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 27,66 55,75 49,03 - 240,85 92,50 17,38 14,40 10,73 0,160 0,030 - - - EN2 Goteo 15,1 8,15 meq 0,78 1,16 0,79 0,00 3,95 4,62 1,43 0,63 0,27 0,006 0,001 6,68 6,95 -2,0

ppm 22,76 108,93 34,00 - 298,78 135,00 10,43 11,25 2,80 0,140 0,020 - - - SM Goteo 14,1 8,14 meq 0,64 2,27 0,55 0,00 4,90 6,74 0,86 0,49 0,07 0,005 0,001 8,35 8,16 1,2

ppm 13,99 20,25 8,70 - 155,49 60,20 3,75 8,30 0,35 0,150 0,000 - - - CH Goteo 13,5 7,86 meq 0,39 0,42 0,14 0,00 2,55 3,00 0,31 0,36 0,01 0,005 0,000 3,51 3,69 -2,5

ppm 42,50 59,57 23,85 - 237,80 106,10 8,06 16,11 3,52 0,190 0,010 - - - SP Goteo 13,3 8,01 meq 1,20 1,24 0,38 0,00 3,90 5,29 0,66 0,70 0,09 0,007 0,000 6,72 6,76 -0,2

ppm 40,58 58,27 23,10 - 234,76 108,40 8,06 15,95 3,64 0,200 0,000 - - - SP Charco 13,4 7,97 meq 1,14 1,21 0,37 0,00 3,85 5,41 0,66 0,69 0,09 0,007 0,000 6,58 6,87 -2,1

4 noviembre 2005

- 2- 3- - 3- 2+ 2+ + + 2+ 2+ Muestra T(°C) pH Cl SO4 NO F HCO Ca Mg Na K Fe Mn S.ANI S.CAT E.B.(%)

ppm 8,32 57,99 10,95 213,41 76,70 11,22 7,49 1,88 0,210 0,020 - - - EN1 Goteo 15,9 7,96 meq 0,23 1,21 0,18 0,00 3,50 3,83 0,92 0,33 0,05 0,008 0,001 5,12 5,13 -0,1

ppm 25,60 64,00 54,00 240,85 105,80 12,30 13,27 12,08 0,210 0,010 - - - EN2 Goteo 15,1 8,00 meq 0,72 1,33 0,87 0,00 3,95 5,28 1,01 0,58 0,31 0,008 0,000 6,87 7,19 -2,2

ppm 27,66 152,94 59,88 274,39 160,10 10,46 13,39 2,96 0,180 0,010 - - - SM Goteo 14,5 7,92 meq 0,78 3,18 0,96 0,00 4,50 7,99 0,86 0,58 0,08 0,006 0,000 9,43 9,51 -0,5

ppm 8,13 56,94 15,92 115,85 60,20 4,66 4,76 3,06 0,250 0,010 - - - PAS Goteo 14,3 7,74 meq 0,23 1,18 0,26 0,00 1,90 3,00 0,38 0,21 0,08 0,009 0,000 3,57 3,68 -1,5

ppm 23,46 22,64 7,16 176,83 75,40 2,68 8,50 0,51 0,180 0,000 - - - GS Goteo 13,3 7,89 meq 0,66 0,47 0,12 0,00 2,90 3,76 0,22 0,37 0,01 0,006 0,000 4,15 4,37 -2,6

ppm 14,71 20,52 9,21 158,54 59,50 3,73 8,40 0,39 0,120 0,020 - - - CH Goteo 13,1 7,83 meq 0,41 0,43 0,15 0,00 2,60 2,97 0,31 0,37 0,01 0,004 0,001 3,59 3,66 -0,9

ppm 77,69 18,64 77,69 179,88 92,60 5,60 13,62 4,14 0,240 0,010 - - - SP Goteo 13,3 7,76 meq 1,62 0,30 0,00 1,62 2,95 4,62 0,46 0,59 0,11 0,009 0,000 5,73 5,79 -0,5

ppm 29,21 73,30 17,49 176,83 94,10 5,58 13,76 4,16 0,240 0,000 - - - SP Charco 13,5 7,79 meq 0,82 1,52 0,28 0,00 2,90 4,70 0,46 0,60 0,11 0,009 0,000 5,53 5,87 -2,9

309 Anexos

Tablas de resultados de los cálculos de especiación

fecha muestra log Pco2 Arag. Calcita Dolom. Magnes. Nesqu. Hunt. Hidrom. Yeso

07/05/2003 EN2 got -2,66 -0,28 -0,07 -0,63 -1,33 -4,45 -6,14 -16,70 -2,12 POL VG got -2,34 -0,25 -0,04 0,41 -0,33 -3,44 -3,07 -11,95 -2,47 SM got -2,67 0,00 0,21 -0,39 -1,37 -4,49 -5,98 -16,90 -2,15 PAS got -2,66 -0,35 -0,15 -1,09 -1,76 -4,84 -7,35 -18,56 -2,13 SP got -2,63 0,14 0,35 -0,16 -1,28 -4,40 -5,56 -16,47 -1,95 SP ch -2,69 0,03 0,18 -0,48 -1,44 -4,55 -6,18 -17,17 -2,07

media goteos -2,66 -0,12 0,09 -0,57 -1,44 -4,55 -6,26 -17,16 -2,09 charco -2,69 0,03 0,18 -0,48 -1,44 -4,55 -6,18 -17,17 -2,07

27/05/2003 EN1 got -2,70 0,43 0,64 0,74 -0,69 -3,79 -3,44 -13,33 -1,76 EN2 got -2,51 0,14 0,35 0,27 -0,87 -3,97 -4,27 -14,44 -1,99 SM got -2,50 0,37 0,58 0,35 -0,99 -4,11 -4,47 -15,17 -1,91 CH got -2,53 -0,06 0,15 -1,00 -1,92 -5,04 -7,68 -19,78 -2,38 GS got -2,42 0,08 0,29 -0,43 -1,51 -4,61 -6,26 -17,75 -2,06 SP got -2,51 0,34 0,55 0,28 -1,05 -4,15 -4,62 -15,34 -1,91 SP ch -2,50 0,36 0,57 0,34 -1,04 -4,12 -4,49 -15,15 -1,91

media goteos -2,53 0,22 0,43 0,04 -1,17 -4,28 -5,12 -15,97 -2,00 charco -2,5 0,36 0,57 0,34 -1,04 -4,12 -4,49 -15,15 -1,91

20/08/2003 EN2 got -2,91 0,70 0,90 1,39 -0,35 -3,41 -2,03 -11,17 -1,79 POL VG got -3,22 0,33 0,54 1,57 0,23 -2,86 -0,75 -8,16 -2,49 SM got -2,93 0,78 0,99 1,19 -0,60 -3,69 -2,80 -12,61 -1,83 CH got -3,29 0,41 0,62 0,31 -1,09 -4,20 -4,70 -14,84 -2,18 GS got -3,23 0,73 0,94 0,89 -0,83 -3,93 -3,58 -13,55 -1,93 SP got -3,25 0,72 0,93 1,03 -0,68 -3,79 -3,15 -12,79 -1,79 SP ch -3,10 0,60 0,81 0,80 -0,80 -3,90 -3,60 -13,47 -1,81

media goteos -3,12 0,67 0,88 0,96 -0,71 -3,80 -3,25 -12,99 -1,90 charco -3,10 0,60 0,81 0,80 -0,80 -3,90 -3,60 -13,47 -1,81

11/09/2003 EN1 got -3,08 0,87 1,07 1,53 -0,43 -3,45 -1,93 -11,07 -1,57 EN2 got -2,83 0,60 0,81 1,08 -0,56 -3,63 -2,76 -12,32 -1,65 SM got -2,82 0,79 0,99 1,06 -0,73 -3,82 -3,17 -13,35 -1,74 PAS got -2,91 0,50 0,71 0,60 -0,94 -4,00 -4,00 -14,13 -1,53 CH got -2,88 0,17 0,38 -0,26 -1,43 -4,53 -5,93 -16,87 -2,33 GS got -2,84 0,62 0,83 0,66 -0,95 -4,05 -4,04 -14,52 -1,75 SP got -3,08 0,01 0,21 -0,52 -1,52 -4,62 -6,37 -17,13 -1,64 SP ch -3,33 0,04 0,24 -0,43 -1,46 -4,57 -6,16 -16,59 -1,62

media goteos -2,92 0,51 0,71 0,59 -0,94 -4,01 -4,03 -14,20 -1,74 charco -3,33 0,04 0,24 -0,43 -1,46 -4,57 -6,16 -16,59 -1,62

20/11/2003 EN2 got -2,35 0,26 0,47 0,39 -0,92 -3,97 -4,12 -14,48 -1,78 SM got -2,44 0,54 0,74 0,60 -0,99 -4,04 -4,07 -14,78 -1,63 CH got -2,48 0,03 0,23 -0,72 -1,78 -4,84 -6,99 -18,76 -2,32 GS got -2,38 0,23 0,43 -0,26 -1,51 -4,59 -6,02 -17,59 -2,00 SP got -2,46 0,44 0,65 0,38 -1,08 -4,16 -4,53 -15,39 -1,71 SP ch -2,45 0,45 0,66 0,42 -1,07 -4,14 -4,45 -15,27 -1,71

media goteos -2,42 0,30 0,50 0,08 -1,26 -4,32 -5,15 -16,20 -1,89 charco -2,45 0,45 0,66 0,42 -1,07 -4,14 -4,45 -15,27 -1,71

310 Anexos

fecha muestra log Pco2 Arag. Calcita Dolom. Magnes. Nesqu. Hunt. Hidrom. Yeso

05/02/2004 EN1 got -2,85 0,74 0,94 1,21 -0,53 -3,62 -2,63 -12,35 -1,83 EN2 got -2,60 0,76 0,96 1,36 -0,42 -3,49 -2,21 -11,90 -1,89 SM got -2,45 0,54 0,75 0,57 -1,01 -4,07 -4,16 -14,92 -1,83 SP got -2,59 0,72 0,92 0,89 -0,83 -3,92 -3,55 -14,09 -1,76 SP ch -2,50 0,62 0,83 0,70 -0,93 -4,02 -3,93 -14,65 -1,77

media goteos -2,62 0,69 0,89 1,01 -0,70 -3,78 -3,14 -13,32 -1,83 charco -2,50 0,62 0,83 0,70 -0,93 -4,02 -3,93 -14,65 -1,77

01/04/2004 EN1 got -2,20 0,07 0,28 -0,13 -1,17 -4,30 -5,35 -16,46 -1,75 EN2 got -2,31 0,41 0,62 0,61 -0,79 -3,90 -3,78 -14,26 -1,89 SM got -2,27 0,41 0,62 0,31 -1,09 -4,20 -4,69 -15,82 -1,82

SMmm got -2,36 0,33 0,54 -0,23 -1,54 -4,65 -6,14 -18,04 -2,42 PAS got -2,36 0,43 0,64 0,45 -0,96 -4,08 -4,31 -15,15 -2,01 CH got -2,43 -0,02 0,19 -0,74 -1,71 -4,82 -6,99 -18,78 -2,34 GS got -2,46 0,43 0,63 0,19 -1,23 -4,34 -5,09 -16,32 -2,17 SP got -2,42 0,56 0,77 0,59 -0,96 -4,07 -4,15 -15,01 -1,95 SP ch -2,38 0,58 0,79 0,63 -0,95 -4,05 -4,08 -14,97 -1,87

media goteos -2,35 0,33 0,54 0,13 -1,18 -4,30 -5,06 -16,23 -2,04 charco -2,38 0,58 0,79 0,63 -0,95 -4,05 -4,08 -14,97 -1,87

21/05/2004 EN1 got -2,96 0,74 0,95 1,34 -0,37 -3,50 -2,27 -11,68 -2,03 EN2 got -2,55 0,80 1,01 1,46 -0,32 -3,43 -2,01 -11,73 -1,93 SM got -2,77 0,89 1,10 1,27 -0,59 -3,71 -2,76 -12,93 -1,90 GS got -2,82 0,76 0,967 0,76 -0,98 -4,09 -4,03 -14,75 -2,31 SP got -2,74 0,94 1,15 1,36 -0,57 -3,68 -2,60 -12,78 -1,81 SP ch -2,77 1,05 1,26 1,58 -0,46 -3,57 -2,17 -12,18 -1,81

media goteos -2,77 0,83 1,04 1,24 -0,57 -3,68 -2,73 -12,77 -2,00 charco -2,77 1,05 1,26 1,58 -0,46 -3,57 -2,17 -12,18 -1,81

21/07/2004 EN2 got -3,21 1,04 1,24 2,07 0,02 -3,06 -0,65 -9,17 -1,96 SM got -3,15 0,77 0,98 1,21 -0,54 -3,65 -2,70 -12,24 -1,96 GS got -3,39 0,50 0,71 0,50 -0,99 -4,09 -4,29 -14,2 -2,36 SP got -3,18 0,87 1,08 1,29 -0,56 -3,68 -2,67 -12,32 -1,95 SP ch -2,99 0,71 0,92 0,96 -0,74 -3,85 -3,34 -13,37 -1,93

media goteos -3,23 0,80 1,00 1,27 -0,52 -3,62 -2,58 -11,98 -2,06 charco -2,99 0,71 0,92 0,96 -0,74 -3,85 -3,34 -13,37 -1,93

17/09/2004 EN 1 got -3,34 1,11 1,31 2,07 -0,12 -3,14 -0,79 -9,31 -1,73 EN2 got -3,05 0,81 1,01 1,47 -0,36 -3,43 -1,97 -11,13 -1,91 SM got -2,94 0,70 0,91 0,98 -0,73 -3,82 -3,25 -13,22 -1,76 GS got -3,04 0,63 0,84 0,57 -1,04 -4,15 -4,34 -14,84 -2,13 SP got -2,98 0,64 0,85 0,81 -0,81 -3,93 -3,65 -13,77 -1,82 SP ch -2,98 0,72 0,93 0,97 -0,74 -3,85 -3,33 -13,36 -1,80

media goteos -3,07 0,78 0,98 1,18 -0,61 -3,69 -2,80 -12,45 -1,87 charco -2,98 0,72 0,93 0,97 -0,74 -3,85 -3,33 -13,36 -1,80

311 Anexos

fecha muestra log Pco2 Arag. Calcita Dolom. Magnes. Nesqu. Hunt. Hidrom. Yeso

30/09/2004 EN2 got -3,04 0,89 1,10 1,74 -0,18 -3,25 -1,36 -10,26 -1,92 SM got -3,02 0,91 1,12 1,39 -0,53 -3,61 -2,43 -12,12 -1,82 GS got -3,01 0,76 0,97 0,84 -0,92 -4,02 -3,81 -14,21 -2,13 SP got -2,99 0,72 0,93 0,98 -0,72 -3,84 -3,29 -13,31 -1,81 SP ch -2,92 0,6 0,81 0,74 -0,85 -3,96 -3,78 -13,96 -1,82

media goteos -3,02 0,82 1,03 1,24 -0,59 -3,68 -2,72 -12,48 -1,92 charco -2,92 0,60 0,81 0,74 -0,85 -3,96 -3,78 -13,96 -1,82

30/09/2004 POL got G -2,23 -0,14 0,06 0,57 -0,33 -3,39 -2,8 -11,74 -2,35 17/12/2004 POL got D -2,24 -0,35 -0,14 -0,90 -1,57 -4,65 -6,78 -18,04 -2,50

17/12/2004 EN1 got -2,32 0,19 0,40 0,19 -1,04 -4,11 -4,61 -15,23 -1,74 EN2 got -2,44 0,29 0,49 0,48 -0,84 -3,91 -3,92 -14,11 -1,85 SM got -2,44 0,44 0,65 0,42 -1,04 -4,12 -4,42 -15,22 -1,82 PAS got -2,40 0,30 0,51 0,24 -1,08 -4,16 -4,67 -15,46 -1,89 CH got -2,44 -0,30 -0,09 -1,14 -1,83 -4,94 -7,61 -19,34 -2,53 GS got -2,45 0,28 0,49 -0,15 -1,43 -4,53 -5,81 -17,29 -2,14 SP got -2,38 0,48 0,69 0,48 -1,00 -4,10 -4,32 -15,20 -1,88 SP ch -2,45 0,55 0,76 0,67 -0,88 -3,98 -3,89 -14,53 -1,9

media goteos -2,41 0,24 0,45 0,07 -1,18 -4,27 -5,05 -15,98 -1,98 charco -2,45 0,55 0,76 0,67 -0,88 -3,98 -3,89 -14,53 -1,90

09/03/2005 EN1 got -2,53 0,48 0,69 0,66 -0,78 -3,91 -3,78 -14,19 -2,02 EN2 got -2,58 0,77 0,98 1,34 -0,42 -3,52 -2,30 -12,14 -2,52 SM got -2,71 0,90 1,11 1,26 -0,63 -3,74 -2,82 -13,09 -2,00 PAS got -2,65 0,88 1,09 1,26 -0,59 -3,72 -2,78 -13,07 -2,07 CH got -2,66 0,38 0,59 -0,48 -1,84 -4,95 -7,00 -19,23 -2,29 GS got -2,69 0,69 0,90 0,40 -1,28 -4,38 -4,97 -16,32 -2,31 SP got -2,67 0,87 1,08 1,20 -0,64 -3,76 -2,93 -13,27 -2,07 SP ch -2,75 0,94 1,15 1,28 -0,63 -3,76 -2,84 -13,16 -2,06

media goteos -2,64 0,71 0,92 0,81 -0,88 -4,00 -3,80 -14,47 -2,18 charco 2,75 0,94 1,15 1,28 -0,63 -3,76 -2,84 -13,16 -2,06

27/04/2005 EN1 got -2,68 0,53 0,74 0,78 -0,70 -3,84 -3,51 -13,69 -1,89 EN2 got -2,55 0,45 0,66 0,78 -0,64 -3,76 -3,35 -13,39 -2,10 SM got -2,42 0,55 0,76 0,58 -0,94 -4,07 -4,15 -15,06 -1,87 PAS got -2,40 0,49 0,7 0,48 -0,98 -4,10 -4,34 -15,27 -1,97 CH got -2,45 -0,02 0,19 -1,01 -1,96 -5,08 -7,78 -20,09 -2,35 GS got -2,38 0,26 0,47 -0,23 -1,47 -4,59 -6,02 -17,70 -2,19 SP got -2,47 0,63 0,84 0,69 -0,92 -4,03 -3,97 -14,81 -2,00 SP ch -2,48 0,63 0,83 0,70 -0,91 -4,02 -3,95 -14,75 -2,00 POL techoD -2,42 -0,19 0,02 0,29 -0,51 -3,62 -3,57 -12,81 -2,44 POL techoG -2,35 -0,15 0,06 0,45 -0,39 -3,50 -3,16 -12,27 -2,24

media goteos -2,46 0,28 0,49 0,31 -0,95 -4,07 -4,43 -15,01 -2,12 charco -2,48 0,63 0,83 0,70 -0,91 -4,02 -3,95 -14,75 -2,00

312 Anexos

fecha muestra log Pco2 Arag. Calcita Dolom. Magnes. Nesqu. Hunt. Hidrom. Yeso

03/06/2005 EN2 got -2,58 0,72 0,92 1,25 -0,45 -3,56 -2,48 -12,35 -1,69 SM got -2,74 0,82 1,03 1,07 -0,72 -3,84 -3,22 -13,61 -1,68 CH got -2,71 0,04 0,25 -0,69 -1,70 -4,82 -6,95 -18,55 -2,33 GS got -2,70 0,49 0,70 0,21 -1,27 -4,38 -5,15 -16,29 -2,11 SP got -2,69 0,61 0,82 0,65 -0,95 -4,06 -4,07 -14,71 -1,87 SP ch -2,66 0,58 0,79 0,58 -0,99 -4,10 -4,23 -14,95 -1,87 POL techoD -2,79 0,13 0,34 0,87 -0,24 -3,36 -2,45 -11,11 -2,41 POL techoG -2,69 0,16 0,37 1,01 -0,13 -3,24 -2,08 -10,64 -2,25

media goteos -2,70 0,42 0,63 0,62 -0,78 -3,89 -3,77 -13,89 -2,05 charco -2,66 0,58 0,79 0,58 -0,99 -4,10 -4,23 -14,95 -1,87

23/06/2005 EN2 got -2,84 0,95 1,16 1,81 -0,13 -3,24 -1,28 -10,48 -1,73 SM got -2,96 0,86 1,07 1,21 -0,63 -3,75 -2,89 -12,91 -1,81 CH got -2,96 0,28 0,49 -0,24 -1,51 -4,62 -6,08 -17,24 -2,31 GS got -2,96 0,60 0,81 0,48 -1,1 -4,22 -4,55 -15,24 -2,16 SP got -2,98 0,74 0,95 0,94 -0,8 -3,9 -3,48 -13,65 -1,89 SP ch -2,78 0,64 0,85 0,73 -0,93 -4,01 -3,88 -14,31 -1,88

media goteos -2,91 0,68 0,89 0,82 -0,85 -3,96 -3,69 -13,97 -1,96 charco -2,78 0,64 0,85 0,73 -0,93 -4,01 -3,88 -14,31 -1,88

31/08/2005 EN2 got -3,11 0,82 1,02 1,56 -0,28 -3,36 -1,76 -10,74 -1,88 SM got -2,95 0,82 1,03 1,18 -0,64 -3,74 -2,9 -12,83 -1,88 CH got -3,1 0,32 0,53 0,06 -1,24 -4,35 -5,25 -15,77 -2,29 GS got -3,11 0,15 0,36 -0,19 -1,32 -4,43 -5,66 -16,17 -2,3 SP got -3,04 0,59 0,8 0,65 -0,92 -4,03 -4,02 -14,22 -1,97 SP ch -2,94 0,52 0,73 0,4 -1,13 -4,22 -4,64 -15,23 -1,94

media goteos -3,04 0,54 0,75 0,61 -0,92 -4,02 -4,04 -14,16 -2,04 charco -2,94 0,52 0,73 0,4 -1,13 -4,22 -4,64 -15,23 -1,94

03/11/2005 EN2 got -2,87 0,63 0,83 1,15 -0,52 -3,57 -2,57 -11,99 -1,76 SM got -2,78 0,83 1,03 1,16 -0,68 -3,77 -2,97 -13,11 -1,35 CH got -2,75 0,03 0,23 -0,55 -1,57 -4,67 -6,50 -17,70 -2,24 SP got -2,74 0,52 0,73 0,54 -0,98 -4,08 -4,24 -14,79 -1,66 SP ch -2,70 0,49 0,70 0,46 -1,02 -4,13 -4,39 -15,03 -1,66

media goteos -2,79 0,50 0,71 0,58 -0,94 -4,02 -4,07 -14,40 -1,75 charco -2,70 0,49 0,70 0,46 -1,02 -4,13 -4,39 -15,03 -1,66

04/11/2005 EN1 got -2,7 0,43 0,63 0,62 -0,88 -3,91 -3,78 -13,82 -1,84 EN2 got -2,72 0,53 0,74 0,76 -0,82 -3,87 -3,57 -13,66 -1,65 SM got -2,59 0,63 0,83 0,7 -0,96 -4,03 -3,95 -14,6 -1,18 PAS got -2,76 -0,23 -0,02 -0,95 -1,74 -4,82 -7,18 -18,39 -1,81 CH got -2,72 -0,02 0,2 -0,62 -1,59 -4,71 -6,64 -17,93 -2,24 GS got -2,73 0,19 0,4 -0,47 -1,65 -4,75 -6,58 -18,13 -2,13 SP got -2,6 0,11 0,32 -0,39 -1,49 -4,6 -6,19 -17,49 -1,57 SP ch -2,64 0,15 0,35 -0,33 -1,47 -4,57 -6,07 -17,3 -1,59

media goteos -2,69 0,01 0,23 -0,61 -1,62 -4,72 -6,65 -17,99 -1,94 charco -2,64 0,15 0,35 -0,33 -1,47 -4,57 -6,07 -17,30 -1,59

313 Resultados analíticos

Anexo 2. Resultados analíticos de los impactos producidos por las visitas sobre parámetros microambientales (temperatura y CO2) durante el ciclo 1997-1998 Anexo 2

Leyenda tablas anexo 2.

Valores medidos y cuantificados para el análisis del efecto de las visitas sobre la temperatura y el CO2 del aire en el interior de la cavidad (Sala de Polícromos). Ciclo anual febrero 1997-enero 1998.

Día (orden): día del mes y orden de entrada a la cueva a partir del día de descanso semanal (1º a 6º). Tendencia nat. sem. (ºC/día): tendencia natural estimada para la temperatura, según metodología indicada en el texto (capítulo 5, páginas 182-183). ti (min.): tiempo de permanencia en la Sala (en minutos) de cada uno de los grupos de 6 personas. tT=∑ti: tiempo de permanencia total por grupo para cada ciclo de visita diario. tT med: tiempo medio diario de permanencia. ii (min.): intervalo de tiempo transcurrido entre la salida de un grupo y la entrada del siguiente (en minutos). iT=∑ii: intervalo de tiempo total para cada ciclo de visita diario. iT med: intervalo medio diario. T antes (ºC): temperatura del aire previa a la entrada de cada grupo.

Ti max (ºC): temperatura máxima alcanzada por la presencia de cada uno de los grupos. Ii (gr) incremento de temperatura generado por la entrada de cada grupo (en ºC). IT=∑ Ii(gr), en ºC. IT med: incremento de temperatura medio diario (en ºC). ΔTmax: incremento máximo en la temperatura del aire producido en cada ciclo de visita (en ºC). ΔCO2 max (ppm): incremento máximo en la concentración de CO2 en el aire producido en cada ciclo de visita ΔT/pers*min: incremento de temperatura estimado por persona y minuto. ΔT/6p·10min: incremento de temperatura estimado para la presencia de 6 persona durante 10 minutos.

ΔCO2/gr: incremento medio en la concentración de CO2 del aire producido por la entrada de cada grupo. tR (horas): tiempo de recuperación de la temperatura. % Recup: porcentaje de recuperación alcanzada en el momento de entrada del siguiente ciclo de visitas, para los días en que se producen efectos acumulativos. Tendencia Error Hora Hora T Ti %

Mes Día nat. semanal Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida ti ii antes max Ii(gr) error ΔTmax ΔCO2 max ΔT/pers•min ΔT6p•10 min ΔCO2/gr tR Recup 1997 (orden) (ºC/día) (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.)

FEB 02 (6º) -0,0079 0,0011 1 6 08:42 08:56 14 i1 12 14,09 14,19 IT 1º 0,10 0,0012 0,07

2 6 09:08 09:23 15 i2 9 14,15 14,24 IT 2º 0,09 0,0010 0,06

3 6 09:32 09:48 16 i3 14 14,19 14,25 IT 3º 0,06 0,0006 0,04

4 6 10:02 10:16 14 i4 44 14,18 14,3 IT 4º 0,12 0,0014 0,09

5 6 11:00 11:16 16 14,13 14,24 IT 5º 0,11 0,0011 0,07

Total 30 tT=∑ti 75 iT=∑i 79 IT=∑ Ii(gr) 0,48 0,21 322 64 12

Promedio tT med 15 iT med 20 IT med. 0,10 0,03 0,0011 0,06

FEB 04 (1º) -0,0079 0,0011 1 6 09:17 09:32 15 i1 12 14,07 14,18 IT 1º 0,11 0,0012 0,07

2 6 09:44 09:58 14 i2 10 14,13 14,19 IT 2º 0,06 0,0007 0,04

3 6 10:08 10:22 14 i3 10 14,15 14,19 IT 3º 0,04 0,0005 0,03

4 6 10:32 10:46 14 i4 28 14,15 14,197 IT 4º 0,05 0,0006 0,03

5 6 11:14 11:28 14 14,1 14,175 IT 5º 0,08 0,0009 0,05

Total 30 tT=∑ti 71 iT=∑i 60 IT=∑ Ii(gr) 0,33 0,13 260 52 13

Promedio tT med 14 iT med 15 IT med. 0,07 0,04 0,0008 0,05

07 (4º) -0,0079 0,0011 1 6 08:42 09:00 18 i1 26 14,05 14,23 IT 1º 0,18 0,0017 0,10

2 6 09:26 09:42 16 i2 8 14,09 14,23 IT 2º 0,14 0,0015 0,09

3 6 09:50 10:10 20 i3 18 14,21 14,26 IT 3º 0,05 0,0004 0,02

4 6 10:28 10:44 16 i4 10 14,15 14,27 IT 4º 0,12 0,0012 0,07

5 6 10:54 11:08 14 14,23 14,32 IT 5º 0,09 0,0011 0,06

Total 30 tT=∑ti 84 iT=∑i 62 IT=∑ Ii(gr) 0,58 0,27 553 111 14

Promedio tT med 17 iT med 16 IT med. 0,12 0,07 0,0012 0,07

09 (6º) -0,0079 0,0011 1 6 08:44 09:00 16 i1 16 14,03 14,13 IT 1º 0,10 0,0010 0,06

2 6 09:16 09:30 14 i2 12 14,07 14,15 IT 2º 0,08 0,0010 0,06

3 6 09:42 09:54 12 i3 12 14,11 14,16 IT 3º 0,05 0,0007 0,04

4 6 10:06 10:18 12 i4 42 14,13 14,21 IT 4º 0,08 0,0011 0,07

5 6 11:00 11:14 14 14,06 14,17 IT 5º 0,11 0,0013 0,08

Total 30 tT=∑ti 68 iT=∑i 82 IT=∑ Ii(gr) 0,42 0,18 287 57 13

Promedio tT med 14 iT med 21 IT med. 0,08 0,03 0,0010 0,06 Resultados analíticos

FEB 11 (1º) -0,0127 0,0011 1 6 09:20 09:36 16 i1 18 14,01 14,12 IT 1º 0,11 0,0011 0,07

2 6 09:54 10:10 16 i2 26 14,05 14,13 IT 2º 0,08 0,0008 0,05

3 6 10:36 10:50 14 i3 14 14,04 14,12 IT 3º 0,08 0,0010 0,06

4 6 11:04 11:22 18 i4 16 14,07 14,17 IT 4º 0,10 0,0009 0,06

5 6 11:38 11:50 12 14,09 14,15 IT 5º 0,06 0,0008 0,05

Total 30 tT=∑ti 76 iT=∑i 74 IT=∑ Ii(gr) 0,43 0,16 321 64 13

Promedio tT med 15 iT med 19 IT med. 0,09 0,02 0,0009 0,06

14 (4º) -0,0127 0,0011 1 6 09:42 09:56 14 i1 28 13,97 14,09 IT 1º 0,12 0,0014 0,09 Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,30 0,13 2310,44 0,17 350 460,33 20 0,15 306 700,31 22 0,17 312 610,38 11 0,15 303 62 16 61 9 2º3º 0,094º 0,095º 1º2º 0,103º 0,084º 0,11 0,00115º 0,05 0,0009 0,10 0,06 0,06 1º2º 0,073º 0,09 0,00094º 0,01 0,00105º 0,07 0,0011 0,09 0,06 0,0008 0,06 0,0009 0,07 1º 0,05 2º 0,09 0,06 3º 0,07 0,00124º 0,05 0,00115º 0,06 0,0002 0,04 0,07 0,0010 0,06 0,0009 0,01 1º 0,06 2º 0,11 0,06 3º 0,08 0,00114º 0,10 0,00105º 0,06 0,0008 0,03 0,06 0,0007 0,06 0,0006 0,05 1º 0,04 2º 0,12 0,03 0,11 0,0013 0,0010 0,0010 0,08 0,0012 0,06 0,0005 0,06 0,07 0,03 0,0010 0,0011 0,06 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T I I med. 0,10 0,01med. 0,09 0,0011 0,03 0,07 med. 0,07 0,0010 0,04 0,06 med. 0,06 0,0009 0,02 0,05 med. 0,08 0,0008 0,04 0,05 0,0010 0,06 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii 14,01 14,10 I i i 6 13,98 14,07 I 18 13,99 14,08 I 10 13,9520 14,05 14,0110 14,09 14,0130 14,12 14,07 I 14,12 I I I 10 13,9310 14 14,0428 14,05 14,01 14,08 I I I 1012 13,9 13,9710 13,99 14,04 14,0110 14,06 14,01 I 14,07 I I I 1220 13,9 13,9616 14,01 14,04 13,9514 14,05 13,98 I 14,04 I I I 32 13,8914 14,01 13,91 14,02 I I i 46 I i 70 I i 54 I i 42 I i 62 I 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 23 I med 18 I med 14 I med 11 I med 16 I T T T T T T T T T T i 15 i 12 i 12 i 12 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti i ti 76 i ti 62 i ti 62 i ti 62 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 34t 5t 6 10:56 11:122 1634 i 5 6 6 09:34 6 10:08 09:48 6 10:34 10:24 14 11:142 10:44 163 11:32 i 104 i 185 6 i 6 09:42 6 10:02 09:56 6 10:22 10:12 14 14,01 11:022 10:34 14,11 103 11:18 i 124 i 16 I 5 6 i 6 09:58 6 10:22 10:10 6 10:42 10:32 12 13,98 11:062 10:56 14,07 103 11:18 i 144 i 12 I 5 6 i 6 09:32 6 10:06 09:46 6 10:38 10:22 14 14,01 11:002 10:46 14,05 16 11:10 i 8 i 10 I 6 i 09:46 10:02 16 14 14,03 i I 2 6 10:24 10:38 14 i Total 36Total 44 30 i t Total 30 t Total 30 t Total 30 t PromedioPromedio 15 i t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 16 (6º) -0,0127 0,0011 1 6 09:06 09:24 18 i 19 (2º) -0,0075 0,0012 121 (4º) 6 -0,0075 09:34 0,0012 09:48 14 1 i 23 (6º) 6 -0,0075 09:06 0,0012 09:20 14 1 i 6 08:54 09:14 20 i FEB 18 (1º) -0,0075 0,0012 1 6 09:22 09:32 10 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,46 0,16 2420,39 0,18 307 480,48 8 0,2 447 610,54 15 0,19 372 890,34 13 0,17 334 74 15 67 16 3º4º 0,085º 0,09 0,061º2º 0,103º 0,064º 0,075º 0,10 0,0011 0,06 0,0013 0,0006 0,07 1º 0,07 2º 0,15 0,04 3º 0,04 0,00104º 0,11 0,00085º 0,08 0,0008 0,10 0,06 0,0009 0,05 0,0007 0,05 1º 0,06 2º 0,12 0,04 3º 0,12 0,00144º 0,09 0,00075º 0,13 0,0015 0,08 0,08 0,0010 0,04 0,0014 0,09 1º 0,06 2º 0,10 0,08 3º 0,10 0,00084º 0,04 0,00125º 0,08 0,0011 0,02 0,05 0,0009 0,07 0,0010 0,06 1º 0,05 2º 0,11 0,06 3º 0,08 0,0012 0,09 0,0014 0,0005 #REF! 0,0004 0,08 0,0002 0,03 0,02 0,01 0,0009 0,0008 0,0009 0,05 0,05 0,06 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,09 0,03med. 0,08 0,0010 0,02 0,06 med. 0,10 0,0009 0,06 0,05 med. 0,11 0,0012 0,02 0,07 med. 0,07 0,0010 0,04 0,06 0,0007 0,04 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii i i 8 13,94 14,04 I 6 13,84 13,99 I 24 13,9610 14,04 13,94 14,03 I I 10 13,8620 13,96 13,9310 13,99 13,91 13,98 I I I 14 13,9622 13,9326 14 14,04 13,91 13,99 I I I 16 13,8326 13,95 13,8818 13,8818 14 13,97 13,89 I 14,02 I I I 16 13,8316 13,93 13,8810 13,98 13,9218 13,96 13,92 I I 14 I I 12 13,8214 13,93 13,8712 13,95 13,89 13,98 I I I i 80 I i 48 I i 68 I i 78 I i 60 I 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 20 I med 12 I med 17 I med 20 I med 15 I T T T T T T T T T T i 15 i 15 i 13 i 19 i 18 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 76 i ti 74 i ti 66 i ti 94 i ti 88 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 45 6 6 10:52 11:142 11:043 11:30 124 165 6 i 6 09:36 6 10:08 09:48 6 10:32 10:22 12 13,99 10:582 10:50 14,05 143 11:12 i 184 i 14 I 5 6 i 6 09:32 6 09:56 09:42 6 10:30 10:08 10 13,98 11:102 10:44 14,04 123 11:22 i 144 i 12 I 5 6 i 6 09:38 6 10:20 09:54 6 10:52 10:34 16 13,89 11:342 11:16 13,99 143 11:48 i 244 i 14 I 5 6 i 6 09:48 6 10:16 10:00 6 10:40 10:30 12 13,92 11:322 11:14 143 11:46 14 i 34 i 14 6 I i 6 10:00 10:30 10:16 10:46 16 13,92 13,94 16 i i I 3 6 10:16 10:28 12 i Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 28 (4º) -0,0052 9,08E-04 1 6 09:08 09:26 18 i 02 (6º) -0,0052 9,08E-04 1 6 09:18 09:32 14 i FEB 25 (1º) -0,0052 9,08E-04 1 6 09:10 09:26 16MAR i 01 (5º) -0,0052 9,08E-04 1 6 08:56 09:22 26MAR i 04 (1º) -0,0078 0,001 1 6 09:28 09:48 20 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,41 0,19 2520,50 0,18 423 500,41 15 0,19 255 850,38 14 0,24 120 510,36 11 0,16 332 24 12 66 11 4º5º 0,09 0,041º2º 0,093º 0,134º 0,115º 0,09 0,08 0,0005 0,00071º 0,03 2º 0,12 0,04 3º 0,09 0,00104º 0,04 0,00075º 0,12 0,0011 0,04 0,06 0,0011 0,04 0,0010 0,07 1º 0,06 2º 0,10 0,06 3º 0,06 0,00054º 0,06 0,00175º 0,12 0,0006 0,04 0,03 0,0014 0,10 0,0007 0,03 1º 0,09 2º 0,11 0,04 3º 0,08 0,00104º 0,07 0,00065º 0,07 0,0008 0,03 0,06 0,0012 0,03 0,0005 0,05 1º 0,07 2º 0,08 0,03 3º 0,11 0,00134º 0,13 0,0010 0,13 0,0008 0,08 0,0010 0,06 0,0004 0,05 0,06 0,03 0,0008 0,0011 0,0014 0,05 0,0008 0,07 0,08 0,05 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,08 0,03med. 0,10 0,0008 0,03 0,05 med. 0,08 0,0010 0,04 0,06 med. 0,08 0,0010 0,04 0,06 med. 0,07 0,0008 0,04 0,05 0,0009 0,05 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii 13,77 13,9 I i i 6 13,78 13,886 13,89 I 14,01 I 6 13,81 13,88 I 44 13,92 14,01 I 1832 13,8 13,8410 13,89 13,97 13,8428 13,95 13,89 I 13,98 I I I 10 13,7914 13,91 13,8716 13,96 13,8912 13,93 13,86 I 13,98 I I I 10 13,8612 13,92 13,88 13,94 I I 10 13,7316 13,84 13,7812 13,86 13,79 13,86 I I I 1026 13,7 13,7518 13,78 13,86 13,74 13,87 I I I i 82 I i 88 I i 52 I i 34 I i 44 I 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 21 I med 22 I med 13 I med 9 I med 11 I T T T T T T T T T T i 19 i 16 i 12 i 15 i 13 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 94 i ti 78 i ti 62 i ti 76 i ti 66 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 5 6 12:1423 12:244 105 6 6 10:06 6 10:58 10:26 6 11:24 11:14 20 13,86 12:062 11:38 16 13,93 12:20 i 144 i 14 I 5 6 i 6 09:52 6 10:18 10:04 6 10:46 10:30 12 13,85 11:122 11:00 13,93 123 11:22 i 144 i 10 I 5 6 i 6 09:58 6 10:26 10:16 6 10:50 10:38 18 13,94 11:122 11:06 13,98 123 11:26 i 164 i 14 I 5 6 i 6 09:52 6 10:22 10:06 6 10:48 10:36 14 13,98 11:062 11:00 14,02 143 11:18 i 124 i 12 I 6 i 6 09:42 6 10:24 09:58 10:58 10:40 16 13,86 11:26 13,89 16 i 28 i I i 4 6 10:58 11:30 32 i Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 07 (4º) -0,0078 0,001 108 (5º) 6 -0,0078 09:34 0,001 09:48 14 109 (6º) i 6 -0,0078 09:28 0,001 09:42 14 1 i 6 09:36 09:52 1616 (6º) i -0,0101 9,82E-04 1 6 09:16 09:32 16 i MAR 14 (4º) -0,0101 9,82E-04 1 6 09:28 09:42 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,45 0,2 2850,32 0,15 234 570,48 22 0,19 2550,28 47 11 0,15 2050,41 51 13 0,19 2100,38 41 11 0,18 290 42 12 58 12 1º2º 0,093º 0,054º 0,075º 0,04 0,071º2º 0,093º 0,10 0,00094º 0,04 0,00085º 0,07 0,0010 0,18 0,06 0,0006 0,05 0,0008 0,06 1º 0,03 0,09 0,05 3º 0,00134º 0,04 0,0014 0,06 0,0006 0,07 0,0010 0,08 0,00081º 0,03 2º 0,14 0,06 3º 0,08 0,05 4º 0,03 0,00095º 0,11 0,05 0,0006 0,06 0,00101º 0,03 2º 0,12 0,06 3º 0,08 0,00134º 0,04 0,0011 0,14 0,0004 0,08 0,0011 0,07 0,0006 0,02 0,07 0,04 0,0011 0,0010 0,0006 0,07 0,0007 0,06 0,03 0,04 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,03med. 0,06 0,0010 0,02 0,06 med. 0,10 0,0008 0,07 0,05 med. 0,07 0,03 0,0010 0,06 med. 0,08 0,0010 0,06 0,06 med. 0,10 0,05 0,0009 0,05 0,0008 0,05 Ii Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T T ======T T T T T T i antes max Ii 13,72 13,78 I i i 6 13,68 13,77 I 12 13,7610 13,81 13,7614 13,83 13,78 13,82 I I I 12 13,6610 13,75 13,7112 13,81 13,76 I 13,8 I I 12 13,6410 13,73 13,6920 13,78 13,75 13,79 I IT 2º 0,09 I 10 13,6112 13,75 13,6916 13,77 13,7218 13,75 13,69 I I 13,8 I I 12 0,0015 13,5914 13,71 13,6636 13,74 13,6862 0,09 13,72 13,63 I 13,77 I I I 148 13,74 13,81 I i 54 I i 42 I i 182 I i 42 I i 56 I i 124 I 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======med 18 I med 11 I med 46med I 14 I med 14med I 31 I T T T T T T T T T T T T i 19 i 13 i 17 i 12 i 14 i 20 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 76 i ti 64 i ti 84 i ti 48 i ti 72 i ti 78 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======T med T med T med T med T med T med T T T T T T 2345 6 6 09:44 6 10:06 09:54 6 10:28 10:18 10 10:542 10:40 123 11:08 i 124 i 145 6 i 6 09:44 6 10:06 09:56 6 10:30 10:18 12 13,76 13:102 10:42 13,83 12 13:46 i 124 i 36 I 6 i 09:50 6 10:00 10:422 10 13,673 10:52 13,854 i 105 6 I 6 i 10:12 6 10:36 10:24 6 11:04 10:48 12 11:382 11:20 123 11:52 i 164 i 14 6 i 6 09:40 6 10:08 09:54 10:56 10:20 14 13,71 11:30 13,76 12 i 34 i I i 3 6 10:10 10:22 12 i Total 30 t Total 30 t Total 30Total t 30 t Total 30Total t 30 t Promedio t Promedio t PromedioPromedio t t PromedioPromedio t t Tendencia Error Hora Hora T T 21 (4º) -0,0083 -0,0010 123 (6º) 6 -0,0083 09:20 -0,0010 09:32 12 1 i 6 09:22 09:38 1628 (4º) i -0,0084 0,0010 1 6 09:10 09:28 18 i MAR 18 (1º) -0,0083 -0,0010 1 6 09:22 09:38 16 i MAR 25 (1º) -0,0084 0,0010 1 6 09:44 10:02 18 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,44 0,17 1920,40 0,17 371 380,46 13 0,21 412 740,43 15 0,18 359 820,35 15 0,17 90 72 17 18 15 1º2º 0,113º 0,104º 0,085º 0,08 0,071º2º 0,093º 0,08 0,00134º 0,10 0,00125º 0,07 0,0008 0,06 0,08 0,0008 0,07 0,0008 0,05 1º 0,05 2º 0,16 0,05 3º 0,10 0,00114º 0,06 0,00105º 0,10 0,0012 0,04 0,06 0,0008 0,06 0,0006 0,07 1º 0,05 2º 0,13 0,04 3º 0,09 0,00134º 0,08 0,00145º 0,06 0,0008 0,07 0,08 0,0010 0,08 0,0006 0,05 1º 0,06 2º 0,11 0,03 3º 0,08 0,00104º 0,07 0,00155º 0,05 0,0008 0,04 0,06 0,0010 0,09 0,0008 0,05 1º 0,06 0,10 0,05 0,0008 0,0010 0,0010 0,05 0,0007 0,06 0,0005 0,06 0,04 0,03 0,0018 0,11 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,09 0,02med. 0,08 0,0010 0,02 0,06 med. 0,09 0,0009 0,06 0,06 med. 0,09 0,0010 0,04 0,06 med. 0,07 0,0010 0,03 0,06 0,0008 0,05 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii i i 8 13,49 13,6 I 16 13,5730 13,68 13,6312 13,73 13,6112 13,69 13,66 I 13,74 I I I 16 13,5516 13,64 13,5912 13,67 13,6116 13,71 13,65 I 13,72 I I I 16 13,5416 13,6112 13,7 13,71 13,6510 13,71 13,65 I 13,75 I I I 12 13,5214 13,65 13,5914 13,68 13,6114 13,69 13,63 I 13,69 I I I 12 13,5714 13,65 13,5912 13,66 13,6 I 13,65 I I 28 13,49 13,59 I i 70 I i 60 I i 54 I i 54 I i 46 I 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 18 I med 15 I med 14 I med 14 I med 12 I T T T T T T T T T T i 15 i 14 i 14 i 14 i 15 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 74 i ti 72 i ti 72 i ti 72 i ti 74 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 2345 6 6 08:46 6 09:30 09:00 6 09:58 09:46 14 10:262 10:14 163 10:40 i 164 i 145 6 i 6 08:54 6 09:24 09:08 6 09:50 09:38 14 13,67 10:202 10:04 13,74 143 10:36 i 144 i 16 I 5 6 i 6 09:16 6 09:44 09:28 6 10:08 09:56 12 13,64 10:342 10:24 12 13,73 10:46 i 164 i 12 I 5 6 i 6 08:52 6 09:16 09:02 6 09:46 09:32 10 13,68 10:102 09:56 13,72 163 10:24 i 104 i 14 I 5 6 i 6 09:20 6 09:46 09:34 6 10:12 09:58 14 13,63 10:36 10:24 12 13,7 10:50 i 12 i 14 I i 13,6 13,64 I Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 4 (4º) -0,0072 0,0010 16 (6º) 6 -0,0072 08:40 0,0010 09:00 20 1 i 6 08:18 08:40 22 i 30(6º) -0,0084 0,0010 1 6 08:16 08:30 14 i 10 (3º) -0,0015 0,0003 1 4 07:56 08:10 14 i ABRIL 1 (1º) -0,0072 0,0010 1 6 08:24 08:38 14 i ABRIL 8 (1º) -0,0015 0,0003 1 6 08:50 09:12 22 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,76 0,29 5690,85 0,42 14 9560,58 0,34 8450,45 >20 97 0,18 361 14 72 11 2º3º 0,104º 0,105º 0,096º 0,077º 0,25 0,051º2º 0,11 0,00083º 0,07 0,00144º 0,05 0,00135º 0,05 0,05 0,00106º 0,11 0,08 0,00137º 0,14 0,07 0,00188º 0,04 0,06 9º 0,14 0,08 0,14 0,11 0,0007 0,00121º 0,00072º 0,21 0,04 0,00083º 0,10 0,07 0,00134º 0,04 0,04 0,00085º 0,10 0,05 0,00076º 0,08 0,08 0,0012 0,05 0,05 0,0035 0,04 0,07 1º 0,21 2º 0,12 0,00193º 0,13 0,00104º 0,07 0,00045º 0,09 0,11 0,0012 0,04 0,06 0,0010 0,02 0,0007 0,07 1º 0,06 2º 0,07 0,04 3º 0,09 0,0011 0,02 0,0014 0,0008 0,07 0,0011 0,08 0,0006 0,05 0,06 0,03 0,0007 0,0013 0,0004 0,04 0,07 0,02 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,10 0,0013med. 0,08 0,09 0,05med. 0,0012 0,10 0,09 0,07 med. 0,09 0,0010 0,04 0,06 0,0010 0,06 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 8 13,55 13,64 I 6 13,49 13,7 I 8 13,51 13,6 I 16 13,5122 13,61 13,55 13,6544 I 26 13,6 13,53 I 13,67 13,78 I I 10 13,4814 13,59 13,5512 13,62 13,5620 13,61 13,57 I 10 13,62 13,55 I 16 13,66 13,62 I 10 13,76 13,71 I 22 13,75 13,72 I 13,86 I I I 18 13,6920 13,79 13,7426 13,78 13,7324 13,83 13,67 I 13,75 I I I 16 13,4920 13,61 13,5418 13,67 13,5710 13,64 13,56 I 13,65 I I I 10 13,47 13,5412 13,57 13,59 I I i 144 I i 114 I i 94 I i 64 I 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 24 I med 14 I med 19 I med 16 I T T T T T T T T i 15 i 18 i 16 i 15 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 108 i ti 158 i ti 94 i ti 74 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 3456 67 6 09:14 6 09:48 09:26 8 10:08 10:00 2 12 11:04 10:20 12 11:542 11:28 i 123 12:08 i 244 i 145 4 i 6 6 08:327 6 09:008 08:46 6 09:249 09:12 7 14 09:54 13,6 09:34 6 12 10:18 13,65 10:08 5 i 10 10:58 10:42 5 i 14 11:18 I 11:08 i 24 12:042 11:42 i 103 12:12 i 244 i 85 6 i 6 6 08:04 6 08:38 08:20 6 09:14 08:54 6 16 09:54 13,76 09:28 16 10:322 13,9 10:08 i 143 10:44 i 144 I i 125 6 i 6 08:38 6 09:14 08:54 6 09:46 09:28 16 13,63 10:102 10:00 13,68 143 10:22 i 14 i 12 I 6 i 6 08:12 08:32 08:24 08:40 12 13,61 13,65 8 i I i 2 6 08:38 08:58 20 i Total 38 t Total 49 t Total 35 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 11 (4º) -0,0015 0,0003 1 4 07:4012 (5º) 08:22 42 -0,0015 0,0003 i 113 (6º) 5 07:36 -0,0015 07:58 0,0003 22 1 i 6 08:04 08:22 18 i ABRIL 15 (1º) -0,0057 0,0002 1 6 07:46 08:02 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,33 0,14 2270,43 0,2 404 450,38 12 0,17 332 810,51 14 0,18 660,37 15 0,17 310 16 62 15 4º5º 0,06 0,091º2º 0,123º 0,104º 0,065º 0,11 0,04 0,0007 0,00111º 0,04 2º 0,14 0,06 3º 0,10 0,00134º 0,03 0,00105º 0,06 0,0008 0,05 0,08 0,0013 0,06 0,0006 0,05 1º 0,08 2º 0,16 0,03 3º 0,09 0,00134º 0,08 0,00125º 0,08 0,0004 0,10 0,08 0,0008 0,07 0,0007 0,02 1º 0,05 2º 0,16 0,04 3º 0,05 0,00154º 0,05 0,00095º 0,07 0,0010 0,04 0,09 0,0008 0,06 0,0010 0,06 1º 0,05 2º 0,10 0,06 3º 0,11 0,00174º 0,08 0,0007 0,10 0,0008 0,10 0,0006 0,04 0,0004 0,05 0,04 0,03 0,0012 0,0011 0,0013 0,07 0,0010 0,07 0,08 0,06 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,07 0,04med. 0,09 0,0008 0,04 0,05 med. 0,08 0,0010 0,06 0,06 med. 0,10 0,0009 0,04 0,05 med. 0,07 0,0010 0,06 0,06 0,0009 0,05 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii i i 8 13,49 13,59 I 8 13,49 13,54 I 22 13,54 13,6 I 26 13,4412 13,56 13,4714 13,57 13,5212 13,58 13,53 I 13,64 I I I 20 13,44 13,5814 13,5710 13,54 I 13,6 13,6 I I 18 13,4414 13,5118 13,6 13,5216 13,6 13,51 13,6 I 13,59 I I I 16 13,42 13,5812 13,5212 13,57 13,52 I 13,59 I I 14 13,4114 13,51 13,4620 13,5714 13,5 13,49 I 13,58 13,59 I I I i 52 I i 64 I i 52 I i 66 I i 48 I 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 13 I med 16 I med 13 I med 17 I med 12 I T T T T T T T T T T i 13 i 14 i 14 i 16 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 64 i ti 70 i ti 68 i ti 80 i ti 72 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 5 6 09:2823 09:424 145 6 6 08:58 6 09:26 09:14 6 09:52 09:38 16 13,52 10:182 10:06 13,61 123 10:30 i 144 i 12 I 5 6 i 6 09:00 6 09:22 09:14 6 09:48 09:34 14 13,59 10:102 10:00 13,63 123 10:22 i 124 i 12 I 5 6 i 6 09:02 6 09:32 09:18 6 10:04 09:46 16 13,56 10:362 10:20 13,61 143 10:52 i 164 i 16 I 5 6 i 6 08:46 6 09:06 08:58 6 09:28 09:16 12 13,52 09:582 09:46 13,62 103 10:14 i 184 i 16 I 6 i 6 08:58 6 09:28 09:14 09:58 09:38 16 13,53 10:14 13,57 10 i 16 i I i 4 6 08:52 09:06 14 i Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 18 (4º) -0,0057 0,0002 119 (5º) 6 -0,0057 08:16 0,0002 08:32 16 1 i 20 (6º) 6 -0,0057 08:22 0,0002 08:40 18 1 i 6 08:26 08:44 18 i 25 (4º) -0,0043 0,0002 1 6 08:30 08:44 14 i ABRIL 23 (2º) -0,0043 0,0002 1 6 08:14 08:30 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,44 0,18 3610,41 0,18 720 720,45 15 0,170,19 107 0,14 13 0,24 131 0,130,20 21 266 11 0,140,22 66 231 15 0,13 133 185 5 116 3 93 10 5º 0,051º2º 0,093º 0,124º 0,075º 0,10 0,03 0,00061º2º 0,11 0,04 3º 0,12 0,00114º 0,08 0,00145º 0,08 0,0008 0,06 0,06 0,0012 0,09 0,0005 0,05 1º 0,07 2º 0,11 0,03 0,08 0,0009 0,0009 0,00111º 0,05 0,00102º 0,14 0,05 0,0008 0,10 0,07 0,06 0,05 1º 0,00112º 0,11 0,0008 0,09 0,07 0,05 1º 0,00152º 0,11 0,0012 0,11 0,09 0,07 1º 0,0011 0,11 0,0009 0,07 0,06 0,0011 0,0013 0,07 0,08 0,0011 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,09 0,03med. 0,08 0,0011 0,05 0,06 med. 0,09 0,0010 0,03 0,06 med. 0,10 0,02 0,0009med. 0,12 0,02 0,06 0,0010med. 0,10 0,01 0,06 0,0013med. 0,11 0,00 0,08 0,0010 0,06 0,0012 0,07 Ii Ii Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T T T ======T T T T T T T i 13,4 13,49 I antes max Ii 13,43 13,51 I 13,39 13,49 I 13,36 13,47 I i i 6 13,49 13,59 I 12 13,4122 13,4514 13,5 13,57 13,48 13,55 I I I 22 13,3914 13,4216 13,5 13,54 13,4716 13,55 13,48 I 13,56 I I I 12 13,37 13,48 I 26 13,36 13,5 I 14 13,35 13,46 I 42 13,34 13,45 I 18 13,32 13,43 I i 62 I i 54 I i 68i 12 I i 26 I i 14 I i 42 I I 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 1 2 1 2 1 2 1 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======med 16 I med 14 I med 17med 12 I med 26 I med 14 I med 42 I I T T T T T T T T T T T T T T i 14 i 13 i 16 i 16 i 15 i 16 i 15 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 70 i ti 66 i ti 80 i ti 32 i ti 30 i ti 32 i ti 30 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======T med T med T med T med T med T med T med T T T T T T T 2345 6 6 08:34 6 09:10 08:48 6 09:38 09:24 14 09:582 09:52 143 10:08 i 144 i 105 6 i 6 08:56 6 09:32 09:18 6 10:00 09:44 22 13,56 10:302 10:14 13,59 12 10:42 i 14 i 12 I 6 i 08:302 08:46 16 13,48 6 13,54 i 09:062 I 9:20 14 6 08:58 i 2 09:14 16 6 i 09:04 09:18 14 i 5 6 10:28 10:42 14 13,52 13,57 I Total 30 t Total 30 t Total 30Total t 12Total t 12Total t 12Total t 12 t Promedio t Promedio t PromedioPromedio t Promedio t Promedio t Promedio t t Tendencia Error Hora Hora T T 2 (4º) -0,0078 0,00014 (6º) 1 -0,0078 0,0001 6 08:02 1 08:18 16 69 (4º) i 08:24 -0,0049 8:40 0,0001 16 i 1 6 08:06 08:22 16 i 27 (6º) -0,0043 0,0002 1 6 08:08 08:22 14 i 11 (6º) -0,0049 0,0001 1 6 08:28 08:44 16 i ABRIL 29 (1º) -0,0078 0,0001 1 6 08:14 08:34 20 i MAYO 6 (1º) -0,0049 0,0001 1 6 08:28 08:44 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,22 0,16 2480,32 0,20,23 178 0,16 124 14 0,26 0,170,32 89 13 0,170,29 548 0,19 14 0,31 185 0,18 6 274 2220,40 9 0,18 93 219 11 111 9 8 2º 0,111º2º 0,14 0,18 0,00101º2º 0,11 0,12 0,06 1º 0,00142º 0,13 0,0016 0,13 0,08 0,09 1º 0,00132º 0,17 0,0012 0,15 0,08 0,07 1º 0,00152º 0,14 0,0013 0,15 0,09 0,08 1º 0,00162º 0,18 0,0014 0,13 0,09 0,08 1º 0,00152º 0,18 0,00173º 0,10 0,12 0,09 0,10 0,0018 0,0015 0,11 0,09 0,0018 0,0015 0,0013 0,11 0,09 0,08 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,00med. 0,16 0,02 0,0011med. 0,06 0,12 0,01 0,0015med. 0,13 0,00 0,09 0,0012med. 0,16 0,01 0,07 0,0014med. 0,15 0,00 0,08 0,0015med. 0,15 0,03 0,09 0,0016med. 0,13 0,09 0,04 0,0017 0,10 0,0015 0,09 Ii Ii Ii Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T T T T ======T T T T T T T T i antes max Ii 13,37 13,48 I 13,32 13,5 I 13,34 13,46 I 13,34 13,47 I 13,31 13,46 I 13,32 13,47 I 13,31 13,44 I 13,27 13,39 I i i 42 13,3 13,44 I 20 13,3 13,41 I 28 13,3 13,43 I 48 13,29 13,46 I 24 13,28 13,42 I 34 13,27 13,45 I 34 13,27 13,45 I 351 13,34 13,44 I i 18 I i 42i 20 I i 28 I i 48 I i 24 I i 34 I I i 385 I 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======med 18med I 42med 20 I med 28 I med 48 I med 24 I med 34 I med 193 I I T T T T T T T T T T T T T T T T i 17 i 18 i 16 i 16 i 18 i 16 i 16 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 34 i ti 36 i ti 31 i ti 31 i ti 36 i ti 31 i ti 31 i ti 47 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======T med T med T med T med T med T med T med T med T T T T T T T T 2 6 08:592 09:18 19 6 i 09:022 09:19 17 6 i 09:402 09:56 17 6 i 09:572 10:15 18 6 i 08:572 09:12 15 6 i 08:5323 09:07 14 6 6 i 09:11 15:14 09:23 15:30 14 16 i i 2 6 09:02 09:20 18 i Total 12Total t 12Total t 12Total t 12Total t 12Total t 12Total t 12Total t 18 t PromedioPromedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t t Tendencia Error Hora Hora T T 16 (4º) -0,0025 0,0001 1 6 08:00 08:17 17 i 17 (5º) -0,0025 0,000118 (6º) 1 -0,0025 0,0001 6 08:28 1 08:42 14 623 (4º) i 08:58 -0,0037 09:12 0,0001 1425 (6º) i 1 -0,0037 0,0001 6 08:17 1 08:33 16 6 i 08:02 08:19 17 i MAYO 13 (1º)sin registro completo hasta el dia 16 MAYO 20 (1º) -0,0037 0,0001 1 6 08:51 09:09 18MAYO 27 (1º) i -0,0001 0,0001 1 6 08:31 08:47 17 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,32 0,21 5990,76 0,21 300 425 4 0,75 0,27 53 364 25 0,82 0,23 46 >20 845 96,3 106 15 1º2º 0,21 0,111º2º 0,143º 0,074º 0,115º 0,056º 0,10 0,00217º 0,09 0,00138º 0,09 0,11 0,12 0,08 0,00151º 0,00122º 0,11 0,00123º 0,10 0,09 0,00074º 0,05 0,07 0,00125º 0,06 0,07 0,00146º 0,20 0,04 0,00127º 0,08 0,07 0,00138º 0,07 0,08 0,08 0,07 0,08 0,00121º 0,00132º 0,17 0,00103º 0,06 0,07 0,00084º 0,08 0,08 0,00145º 0,10 0,06 0,00106º 0,09 0,05 0,00087º 0,09 0,09 0,00118º 0,07 0,06 0,16 0,05 0,07 0,00161º 0,00092º 0,12 0,00103º 0,10 0,09 0,0013 0,22 0,05 0,0011 0,06 0,0014 0,08 0,0009 0,06 0,0016 0,08 0,05 0,09 0,0014 0,0011 0,0026 0,09 0,07 0,16 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,16 0,05 0,0017med. 0,10 0,10 0,04 0,0012med. 0,09 0,07 0,08 0,0011med. 0,10 0,06 0,06 0,0012 0,07 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii 13,32 13,43 I i i 9 13,27 13,44 I 28 13,27 13,48 I 12 13,2613 13,3314 13,4 13,3417 13,4 13,45 13,3714 I 13,42 13,3514 I 13,45 13,38 I 35 13,47 13,38 I 13,47 I I I 13 13,2610 13,37 13,3211 13,42 13,3824 13,43 13,38 I 23 13,44 13,33 I 13 13,53 I 16 13,4 13,41 I 13,48 13,48 I I I 13 13,3812 13,44 13,3613 13,44 13,3411 13,44 13,38 I 16 13,47 13,41 I 40 13,41 I 13,5 13,48 I I I 17 13,2933 13,41 13,3421 13,44 13,23 13,45 I I I i 28 I i 119 I i 110 I i 114 I 1 2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 28 I med 17 I med 16 I med 16 I T T T T T T T T i 16 i 13 i 14 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 31 i ti 105 i ti 112 i ti 110 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2 6 09:0623 09:204 145 66 6 i 08:157 6 08:388 08:25 6 09:07 08:53 6 10 09:36 09:19 6 15 10:04 09:50 6 i 12 10:29 10:15 i 14 11:172 10:42 i 113 11:31 i 134 i 145 6 i 6 6 08:207 6 08:438 08:33 6 09:02 08:51 6 13 13,33 09:39 09:15 6 13,44 10:25 8 10:02 6 i 13 10:52 10:39 23 I 11:22 i 2 11:06 i 143 11:34 i 144 i 125 6 i 6 6 08:147 6 08:388 08:25 6 09:03 08:51 6 11 13,39 09:29 09:16 6 13,47 13 09:54 09:43 6 i 13 10:21 10:05 i 14 I 11:142 10:34 i 113 11:31 i 13 i 17 6 i 6 08:14 09:02 08:29 09:16 15 13,34 14 13,5 i i I Total 12 t Total 48 t Total 48 t Total 48 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 6 (4º) 0,0027 0,0002 1 68 (6º) 07:47 08:05 0,0027 18 0,0002 i 1 6 07:43 07:57 14 i 30 (4º) -0,0001 0,0001 1 6 08:21 08:38 17 i JUN 1 (6º) -0,0001 0,0001 1 6JUN 3 (1º) 07:47 08:03 0,0027 16 0,0002 i 1 6 07:52 08:07 15 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,99 0,23 4280,03 54 11 0,00230,99 0,14 0,27 5740,95 0,25 72 >20 606 96,3 76 28 4º5º 0,146º 0,157º 0,078º 0,09 0,101º2º 0,203º 0,13 0,00144º 0,10 0,00155º 0,10 0,00096º 0,09 0,08 0,00117º 0,09 0,09 0,00138º 0,07 0,05 0,16 0,06 0,08 0,0019 0,00171º 0,00112º 0,13 0,11 0,00123º 0,12 0,10 0,00114º 0,12 0,07 0,00135º 0,14 0,07 0,00096º 0,14 0,06 0,00197º 0,12 0,08 8º 0,11 0,05 0,11 0,11 0,00151º 0,00142º 0,17 0,00133º 0,13 0,09 0,00154º 0,15 0,09 0,00155º 0,09 0,08 0,00136º 0,11 0,09 0,00177º 0,11 0,09 0,00138º 0,08 0,08 0,11 0,10 0,08 0,0019 0,0015 0,0016 0,11 0,0011 0,09 0,0012 0,09 0,0013 0,06 0,0010 0,07 0,0013 0,08 0,06 0,08 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,12 0,07 0,0014med. 0,97 0,08 0,26 553med. 0,12 0,02 69 >20 92,3 0,0014med. 0,12 0,09 0,05 0,0014 0,08 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 22 13,3515 13,49 13,3717 13,52 13,4114 13,48 13,39 I 13,48 I I I 17 13,2618 13,46 13,3416 13,47 13,3618 13,46 13,36 I 15 13,46 13,37 I 18 13,46 13,37 I 23 13,46 13,38 I 13,45 I I I 17 13,2924 13,42 13,3517 13,47 13,3616 13,48 13,38 I 16 13,52 13,42 I 16 13,56 13,44 I 21 13,56 13,45 I 13,56 I I I 16 13,2918 13,46 13,3716 13,3918 13,5 13,54 13,42 I 14 13,51 13,4117 I 13,52 13,43 I 16 13,54 13,44 I 13,52 I I I i 139 I i 13,38 13,41 I i 127 I i 115 I 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 20 I med 149 I med 18 I med 16 I T T T T T T T T i 15 i 14 1915 i 0,11 0,09 0,001515 i 0,09 (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 117 i ti 126 i ti 117 i ti 116 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 5678 6 6 10:16 6 10:48 10:33 6 11:18 11:01 17 11:462 11:32 133 11:59 i 144 i 135 6 i 6 6 08:267 6 08:578 08:39 6 09:289 09:12 6 13 10:00 13,4 09:42 6 15 10:29 13,5 10:14 6 i 14 10:59 10:41 1 i 14 11:35 11:12 I i 12 12:132 11:49 i 133 12:26 i 144 i 135 6 i 6 6 08:347 24 6 09:12 13,368 08:48 6 09:45 13,52 09:28 6 14 10:17 10:01 6 16 10:49 I 10:33 6 i 16 11:21 11:05 i 16 11:532 11:32 i 163 12:07 i 114 i 145 6 i 6 6 08:227 6 08:548 08:36 6 09:26 09:10 6 14 13,43 09:58 09:40 6 13,54 16 10:27 10:13 6 i 14 10:58 10:41 i 15 I 11:28 11:12 i 14 11:42 i 14 i 14 i 13,43 13,54 I 4 6 09:37 09:54 17 i Total 48 t Total 48 t Total 48 t Total 49 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 13(4º) 0,0045 0,0002 1 6 08:03 08:17 14 i 15 (6º) 0,0045 0,0002 1 6 07:51 08:06 15 i JUN 10 (1º) 0,0045 0,0002 1 6 07:51 08:09 18 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,77 0,24 4500,84 0,24 56 >20 658 98 0,76 0,21 82 398 18 0,74 0,24 50 405 12 51 12 1º2º 0,153º 0,134º 0,145º 0,066º 0,097º 0,06 0,141º 0,00172º 0,11 0,00143º 0,11 0,00124º 0,06 0,10 0,00065º 0,13 0,08 0,00136º 0,09 0,07 0,00087º 0,10 0,04 0,00118º 0,13 0,07 0,11 0,05 0,06 0,00111º 0,00172º 0,10 0,00113º 0,16 0,06 0,00224º 0,11 0,10 0,00115º 0,07 0,07 0,00156º 0,13 0,13 0,00187º 0,04 0,06 0,0011 0,15 0,09 0,11 0,07 1º 0,00122º 0,06 0,00113º 0,08 0,00114º 0,10 0,07 0,00095º 0,06 0,07 0,00126º 0,10 0,07 0,00067º 0,20 0,05 0,0018 0,14 0,07 0,03 0,11 0,0003 0,0010 0,0013 0,02 0,0008 0,06 0,0007 0,08 0,0011 0,05 0,0016 0,04 0,07 0,09 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,04 0,0011med. 0,11 0,07 0,04 0,0014med. 0,11 0,06 0,09 0,0011med. 0,11 0,07 0,07 0,0010 0,06 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii 13,39 13,53 I 13,38 13,53 I 13,38 13,52 I i i 19 13,2921 13,44 13,3513 13,48 13,3616 13,42 I 12 13,5 13,48 13,39 I 21 13,48 13,42 I 13,48 I I I 1815 13,3 13,3419 13,41 13,45 13,3826 13,44 13,3715 I 13,38 I 19 13,5 13,47 13,41 I 22 13,51 13,41 I 13,54 I I I 30 13,3223 13,42 13,3518 13,51 13,3919 13,41 I 10 13,5 13,48 I 40 13,4 13,47 13,53 I 13,51 I I I 2319 13,3 13,3214 13,36 13,3420 13,4 13,44 13,3951 I 13,45 13,3838 I 13,48 13,34 I 13,54 I I I i 102 I i 134 I i 140 I i 165 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 17 I med 19 I med 23 I med 28 I T T T T T T T T i 16 i 13 i 16 i 19 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 114 i ti 100 i ti 111 i ti 136 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 08:327 6 09:09 08:48 6 09:42 09:29 6 16 10:14 09:58 6 20 10:38 10:26 i 16 11:112 10:50 i 123 11:33 i 134 i 225 6 i 6 6 i 08:207 6 08:468 08:31 6 09:14 08:55 6 11 09:50 09:24 6 10:19 9 10:04 6 i 10 10:49 10:30 14 11:23 i 2 11:01 i 113 11:39 i 124 i 165 6 i 6 6 08:417 6 09:28 09:05 6 10:02 09:44 6 24 13,41 10:34 10:15 6 13,52 16 11:02 10:52 i 13 11:542 11:14 i 18 I 3 12:08 i 124 i 145 6 i 6 6 i 08:077 6 08:39 08:20 6 09:06 08:52 6 13 09:38 09:18 6 13 10:53 10:02 i 12 12:01 11:23 i 24 12:16 i 30 i 15 i i Total 48 t Total 48 t Total 48 t Total 48 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 20 (4º) 0,0028 0,0002 1 622 (6º) 07:45 08:02 0,0028 17 0,0002 i 1 6 07:57 08:11 14 i JUN 24 (1º) 0,0009 0,0002 1 6 07:15 07:44 29 i JUN 17 (1º) 0,0028 0,0002 1 6 07:58 08:13 15 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,66 0,230,58 0,28 7240,56 12 0,19 330 103 12 0,63 0,23 47 466 14 67 15 1º2º 0,123º 0,104º 0,055º 0,156º 0,117º 0,06 0,07 0,00131º 0,00122º 0,09 0,00063º 0,09 0,08 0,00134º 0,07 0,07 0,00145º 0,14 0,03 0,0007 0,19 0,08 0,0013 0,08 0,04 1º 0,08 2º 0,113º 0,12 0,00114º 0,03 0,00115º 0,13 0,00086º 0,04 0,06 0,0007 0,13 0,06 0,0011 0,05 0,04 1º 0,06 2º 0,09 0,00103º 0,13 0,00254º 0,04 0,00085º 0,09 0,06 0,00156º 0,06 0,15 0,00077º 0,14 0,05 0,0007 0,08 0,09 0,04 0,04 0,00112º 0,00143º 0,12 0,0008 0,07 0,06 0,0009 0,08 0,0007 0,05 0,0015 0,06 0,0010 0,04 0,09 0,06 0,0014 0,0010 0,09 0,06 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,09 0,05med. 0,0011 0,12 0,06 0,07 med. 0,0010 0,09 0,05 0,06 0,0012med. 0,09 0,05 0,07 0,0010 0,06 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i 13,4 13,47 I antes max Ii 13,43 13,51 I i i 17 13,3215 13,44 13,3819 13,48 13,4122 13,46 13,38 I 23 13,53 13,44 I 21 13,55 13,42 I 13,48 I I I 16 13,3622 13,45 13,4132 13,4224 13,5 13,49 I 13,4 13,54 I I I 18 13,3612 13,4722 13,4 13,4826 13,52 13,51 13,42 I 16 13,55 13,44 I 13,48 I I I 16 13,3518 13,44 13,3914 13,52 13,4416 13,48 13,44 I 20 13,53 13,46 I 34 13,52 13,44 I 13,58 I I I 22 13,3520 13,44 13,3936 13,51 13,42 13,49 IT 1º 0,09 I I 0,0019 0,11 i 117 I i 94 I i 94 I i 118 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 20 I med 24 I med 19 I med 20 I T T T T T T T T i 14 i 21 i 15 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 99 i ti 104 i ti 88 i ti 98 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 08:417 6 09:10 08:55 6 09:44 09:25 6 14 10:25 10:03 6 15 11:01 10:38 i 19 11:36 11:15 i 132 11:45 i 143 i 94 i 5 6 i 6 08:18 6 08:54 08:32 6 09:40 09:08 14 10:362 10:12 143 11:06 i 324 i 305 6 i 6 6 08:26 6 08:46 08:34 6 09:14 08:52 6 13,45 09:54 8 09:28 13,64 10:20 62 10:04 14 i 3 10:52 10 I i 4 i 325 6 i 6 6 08:167 6 08:50 08:32 6 09:12 08:58 6 16 13,42 09:44 09:28 6 13,55 10:18 8 09:58 i 16 11:08 10:34 14 I i 3 11:22 i 16 i 14 i 6 i 08:52 09:04 12 i 2 6 08:18 08:32 14 i Total 48 t Total 38 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 2 (2º) -0,0028 0,0004 1 6 07:48 08:02 14 i 4 (4º) -0,0028 0,0004 16 (6º) 6 07:50 -0,0028 08:08 0,0004 18 1 i 6 07:46 08:00 14 i 27 (4º) 0,0009 0,0002 1 6 08:09 08:24 15 i JUL 1 (1º) sin datos JUL 8 (1º) 0,0036 0,0004 1 6 07:48 07:56 8 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,67 0,25 2140,60 0,23 388 31 20 0,78 0,25 499 55 12 0,61 0,22 526 71 23 0,68 0,21 75 286 >20 90,9 41 >20 97,6 4º5º 0,216º 0,11 0,071º2º 0,123º 0,134º 0,055º 0,09 0,00136º 0,05 0,0011 0,16 0,0010 0,08 0,07 1º 0,06 2º 0,15 0,00143º 0,11 0,00144º 0,12 0,00075º 0,13 0,09 0,00086º 0,14 0,08 0,0007 0,13 0,04 0,0010 0,05 0,04 1º 0,06 2º 0,11 0,00183º 0,11 0,00094º 0,09 0,00145º 0,09 0,11 0,00146º 0,05 0,05 0,0008 0,16 0,09 0,0012 0,08 0,05 1º 0,07 2º 0,16 0,00153º 0,10 0,00114º 0,10 0,00115º 0,08 0,09 0,00116º 0,10 0,07 0,00087º 0,11 0,06 0,0019 0,03 0,06 0,05 0,11 0,0015 0,0010 0,0012 0,09 0,0010 0,06 0,0012 0,07 0,0015 0,06 0,0004 0,07 0,09 0,02 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,07med. 0,0013 0,10 0,06 0,08 med. 0,0010 0,13 0,02 0,06 med. 0,0013 0,10 0,05 0,08 0,0013 0,08 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = = T T T T T i 13,5 13,57 I antes max Ii 13,45 13,61 I 13,49 13,62 I 13,44 13,6 I 13,57 13,6 I i i 24 13,3910 13,46 13,6 13,57 I I 18 13,3818 13,4418 13,5 13,57 13,4712 13,52 13,4628 I 13,55 13,49 I 13,54 I I I 16 13,3818 13,53 13,4620 13,57 13,4724 13,59 13,47 I 24 13,49 I 13,6 13,63 I I I 20 13,3814 13,49 13,4320 13,54 13,4710 13,56 13,47 I 40 13,56 13,52 I 13,57 I I I 20 13,4114 13,57 13,4828 13,58 13,5116 13,61 13,49 I 20 13,57 13,51 I 10 13,61 13,51 I 13,62 I I I i 112 I i 94 I i 102 I i 104 I i 108 I 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 22 I med 19 I med 20 I med 21 I T T T T T T T T T i 15 i 16 i 18 i 13 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 88 i ti 98 i ti 110 i ti 80 i ti 100 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T T T T T 56 6 6 10:30 10:562 10:463 11:08 164 125 6 i 6 6 i 08:24 6 08:58 08:40 6 09:28 09:10 6 16 09:58 09:46 12 10:382 10:10 i 183 11:04 i 124 i 265 6 i 6 6 i 08:28 6 09:06 08:48 6 09:40 09:20 6 20 10:20 09:56 14 11:122 10:48 i 163 11:30 i 284 i 185 6 i 6 6 i 08:30 6 09:00 08:46 6 09:34 09:14 6 16 09:58 09:48 14 10:482 10:08 i 143 11:02 i 104 i 145 6 i 6 6 i 08:427 6 09:12 08:58 6 09:54 09:26 6 16 10:24 10:08 6 14 10:58 10:38 i 14 11:20 11:10 i 14 11:32 i 12 i 12 i i 4 6 09:40 10:06 26 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 11 (4º) 0,0036 0,0004 113 (6º) 6 07:52 0,0036 08:06 0,0004 14 1 i 6 07:58 08:12 14 i 18 (4º) 0,0033 0,0003 1 6 08:04 08:22 18 i JUL 15 (1º) 0,0033 0,0003 1 6 07:58 08:10 12 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,65 0,23 5360,72 0,24 77 384 38 1,05 0,3 55 517 >20 95,8 0,96 0,26 503 74 >20 96,6 72 36 1º2º 0,093º 0,134º 0,075º 0,146º 0,087º 0,09 0,05 0,00132º 0,00153º 0,13 0,00104º 0,07 0,07 0,00195º 0,11 0,09 0,00116º 0,08 0,06 0,00137º 0,07 0,12 0,0007 0,16 0,07 0,07 0,04 1º2º 0,19 0,00183º 0,12 0,00104º 0,12 0,00135º 0,16 0,11 0,00116º 0,15 0,06 0,00107º 0,14 0,08 0,0017 0,17 0,07 0,06 0,10 1º 0,00202º 0,18 0,00133º 0,13 0,00114º 0,15 0,12 0,00195º 0,13 0,08 0,00146º 0,11 0,07 0,00197º 0,11 0,11 0,0016 0,15 0,08 0,12 0,09 0,0019 0,0015 0,0014 0,11 0,0014 0,09 0,0011 0,08 0,0011 0,08 0,0016 0,07 0,07 0,09 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,10 0,07 0,0011med. 0,09 0,05 0,07 0,0013med. 0,10 0,04 0,08 0,0013med. 0,15 0,04 0,08 0,0016med. 0,14 0,04 0,10 0,0014 0,09 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = T T T T i antes max Ii 13,57 13,62 I 13,49 13,65 I 13,58 13,75 I 13,57 13,72 I i i 8 13,51 13,6 I 16 13,4118 13,4616 13,5 13,59 13,4920 13,5618 13,5 I 13,51 I 13,64 13,59 I I I 16 13,4118 13,51 13,471820 13,6 13,5 IT 1º 13,4912 13,57 0,1028 13,6 13,5 I 13,54 13,58 I 13,61 I I I 18 13,4516 13,64 13,5218 13,64 13,5420 13,66 13,55 I 22 0,0014 13,71 13,58 I 24 13,73 13,59 I 13,73 I 0,08 I I 26 13,4628 13,64 13,5218 13,65 13,5322 13,68 13,57 I 20 13,57 I 20 13,7 13,68 13,57 I 13,68 I I I i 96 I i 112 I i 118 I i 134 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 18 I med 16 I med 19 I med 20 I med 22 I T T T T T T T T T i 14 i 12 i 13 i 16 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 86 i ti 90 i ti 112 i ti 112 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 08:247 6 08:56 08:38 6 09:24 09:08 6 14 09:56 09:36 6 12 10:26 10:08 i 12 10:46 10:38 i 123 10:58 i 124 i 125 i 6 6 i 7 6 08:50 6 09:20 09:02 6 09:54 09:34 6 12 10:18 10:06 14 10:582 10:30 i 123 11:14 i 124 i 165 6 i 6 6 i 08:347 6 09:06 08:50 6 09:42 09:24 6 16 10:16 09:56 6 18 10:56 10:34 i 14 11:322 11:08 i 183 11:50 i 124 i 185 6 i 6 6 i 08:347 6 09:16 08:48 6 09:52 09:34 6 14 10:30 10:08 6 18 11:06 10:46 i 16 11:42 11:22 i 16 11:58 i 16 i 16 i i 2 6 08:20 08:32 12 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 20 (6º) 0,0033 0,0003 1 6 07:56 08:08 12 i 25 (4º) 0,0089 0,0003 1 627 (6º) 08:00 0,0089 08:16 0,0003 16 i 1 6 07:52 08:08 16 i JUL 22 (1º) 0,0089 0,0003 1 6 07:52 08:04 12 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,77 0,25 3910,70 0,25 56 449 >20 96 0,60 0,24 64 3600,61 0,2 51 393 >20 95,8 56 >20 95 1º2º 0,143º 0,124º 0,095º 0,146º 0,097º 0,16 0,031º 0,00192º 0,15 0,00173º 0,15 0,00154º 0,02 0,12 0,00175º 0,13 0,10 0,00136º 0,08 0,09 0,00177º 0,13 0,10 0,0012 0,04 0,07 0,10 0,07 1º 0,00142º 0,11 0,00183º 0,11 0,00044º 0,03 0,08 0,00225º 0,09 0,11 0,00106º 0,05 0,02 0,00157º 0,13 0,13 0,0007 0,08 0,06 0,09 0,041º 0,00132º 0,13 0,00133º 0,12 0,00044º 0,06 >20 0,08 0,00135º 0,12 0,08 0,00066º 98 0,05 0,02 0,00157º 0,07 0,07 0,0010 0,06 0,04 0,09 0,06 1º 0,0018 0,13 0,0014 0,0008 0,11 0,0012 0,09 0,0007 0,05 0,0008 0,07 0,0010 0,04 0,05 0,06 0,0012 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,07 0,0016med. 0,10 0,07 0,09 0,0013med. 0,09 0,05 0,08 0,0011med. 0,09 0,04 0,06 0,0011 0,07 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i 13,6 13,68 I antes max Ii 13,64 13,67 I 13,69 13,73 I 13,63 13,69 I i i 8 13,55 13,71 I 4 13,55 13,74 I 13,58 13,71 I 6 13,56 13,678 13,6 I 13,69 I 8 13,54 13,66 I 18 13,4614 13,5122 13,6 13,63 13,5836 13,67 13,5418 I 13,68 13,52 I 13,61 I I I 18 13,48 13,6332 13,6818 13,55 I 20 13,7 13,68 13,59 13,67 I I I 12 13,4914 13,6 13,64 13,6718 I 13,6526 I 13,7 13,6 13,73 I I 24 13,520 13,63 13,6210 13,68 13,5818 I 13,6512 13,7 13,61 I 13,7 13,68 I I I 16 13,52 13,65 I i 116 I i 96 I i 84 I i 92 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 19 I med 16 I med 14 I med 15 I T T T T T T T T i 11 i 13 i 13 i 13 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 80 i ti 88 i ti 94 i ti 90 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 08:207 6 08:46 08:32 6 09:18 08:56 6 12 10:08 09:32 6 10 10:38 10:20 i 14 11:022 10:54 i 123 11:06 i 164 i 45 6 i 6 6 08:32 i 7 6 08:50 08:46 6 09:30 08:58 6 14 09:58 09:40 6 10:32 8 10:12 i 10 10:502 10:46 14 i 3 11:00 i 144 i 105 6 i 6 6 i 08:427 6 09:02 08:56 6 09:28 09:14 6 14 09:48 09:40 6 12 10:20 10:02 i 12 11:002 10:34 i 143 11:14 i 144 i 145 6 i 6 6 i 08:427 6 09:04 08:56 6 09:36 09:16 6 14 10:02 09:52 6 12 10:32 10:14 i 16 10:58 10:46 i 12 11:08 i 14 i 10 i i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 3 (6º) 0,0056 0,0003 1 6 08:16 08:30 14 i 8 (4º) 0,0094 0,0003 1 6 07:58 08:16 18 i AG 1 (4º) 0,0056 0,0003 1 6 07:56 08:14 18 i AG 5 (1º) 0,0094 0,0003 1 6 08:06 08:18 12 i JUL 29 (1º) 0,0056 0,0003 1 6 07:50 08:02 12 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,71 0,24 4020,79 0,23 57 414 >20 95,8 0,77 59 >44 95,6 0,83 0,24 376 54 22 2º3º 0,104º 0,085º 0,126º 0,087º 0,12 0,081º2º 0,18 0,00173º 0,12 0,00134º 0,13 0,00205º 0,11 0,10 0,00136º 0,09 0,08 0,00147º 0,09 0,12 0,0010 0,07 0,08 0,09 0,06 1º 0,00192º 0,12 0,00143º 0,14 0,00154º 0,07 0,11 0,00235º 0,15 0,09 0,00136º 0,06 0,09 0,00117º 0,10 0,14 0,0010 0,13 0,07 0,06 0,06 1º 0,25 0,00172º 0,17 0,00173º 0,11 396 0,00104º 0,15 0,10 0,00165º 0,09 0,10 0,0015 0,00106º 0,10 0,06 0,00177º 0,12 0,09 0,09 0,09 0,06 0,10 571º >20 0,00182º 0,17 0,0018 0,14 94 0,0018 0,11 0,0013 0,11 0,0012 0,11 0,0017 0,07 0,0011 0,07 0,10 0,06 0,0018 0,0017 0,11 0,10 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,10 0,03 0,0014med. 0,11 0,06 0,09 0,0015med. 0,11 0,04 0,09 0,0014med. 0,12 0,04 0,09 0,0015 0,09 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i 13,7 13,77 I antes max Ii 13,68 13,76 I 13,67 13,8 I 13,72 13,81 I i i 8 13,65 13,74 I 2 13,7 13,8 I 2816 13,6 13,5820 13,7 13,6616 13,6 13,6312 13,72 I 13,71 13,63 I 13,75 I I I 24 13,5418 13,7228 13,6 13,6416 13,72 13,77 13,63 I 24 13,74 13,68 I 13,77 I I I 20 13,5518 13,6718 13,6 13,6410 13,74 13,71 13,63 I 18 13,78 13,7220 I 13,78 13,67 I 13,77 I I I 18 13,5918 13,76 13,6520 13,76 13,6818 13,83 13,69 I 13,78 I 14 13,69 I 13,81 I I 1618 13,6 13,68 13,77 13,82 I I i 108 I i 118 I i 104 I i 90 I 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 18 I med 20 I med 17 I med 15 I T T T T T T T T i 12 i 13 i 13 i 13 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 86 i ti 90 i ti 88 i ti 92 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 3456 67 6 09:10 6 09:36 09:20 6 10:06 09:46 6 10 10:32 10:16 10 10:582 10:46 i 103 11:12 i 144 i 145 6 i 6 6 i 08:247 6 08:56 08:38 6 09:38 09:10 6 14 10:02 09:46 6 14 10:38 10:14 i 11:00 82 10:52 i 123 11:12 14 i 4 i 125 6 i 6 6 i 08:307 6 09:02 08:44 6 09:32 09:14 6 14 09:58 09:48 6 12 10:26 10:08 i 16 10:562 10:36 i 103 11:10 i 104 i 145 6 i 6 6 i 08:267 6 08:54 08:36 6 09:28 09:08 6 10 09:58 09:40 6 14 10:34 10:12 i 12 11:002 10:46 i 14 11:14 i 12 i 14 6 i i 08:16 08:30 14 i 2 6 08:32 08:42 10 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 10 (6º) 0,0094 0,0003 1 6 07:44 08:00 16 i 15 (4º) 0,0084 0,0003 1 617 (6º) 07:52 0,0084 08:08 0,0003 16 i 1 6 07:44 08:00 16 i AG 12 (1º) 0,0084 0,0003 1 6 07:58 08:10 12 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,98 0,28 5580,81 0,28 80 26 1,11 0,27 512 >14 92,8 0,90 0,29 73 498 14 71 >22 96,2 3º4º 0,145º 0,136º 0,117º 0,18 0,111º2º 0,143º 0,20 0,00134º 0,09 0,00185º 0,13 0,00186º 0,11 0,08 0,00177º 0,11 0,0013 0,11 0,10 0,08 0,00171º 0,00212º 0,14 0,00133º 0,16 0,10 0,00144º 0,13 0,13 0,00155º 0,17 0,07 6º 0,14 0,08 7º 0,11 0,09 0,05 0,00191º 0,00172º 0,14 0,00183º 0,13 0,12 0,00164º 0,11 0,10 0,00155º 0,11 0,11 0,00116º 0,13 0,09 0,00077º 0,15 0,09 0,13 0,07 0,04 1º 0,0022 0,13 0,0015 0,0010 0,13 0,0007 0,09 0,0014 0,06 0,0016 0,04 0,0012 0,08 0,09 0,07 0,0015 0,09 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T I I med. 0,14 0,04 0,0016med. 0,14 0,10 0,06 0,0016med. 0,14 0,09 0,08 0,0015med. 0,13 0,02 0,09 0,0014 0,08 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii 13,75 13,86 I 13,76 13,87 I i i 1618 13,7 13,7230 13,84 13,85 13,7420 13,85 13,7 I I 13,88 I I 12 13,6120 13,75 13,6920 13,89 13,7514 13,84 13,72 I 13,85 I I I 16 13,6722 13,81 13,7324 13,89 13,7518 13,88 13,76 I 20 13,93 I 16 13,8 I 68 13,94 13,8 I 13,91 13,8 13,85 I I I 18 13,6918 13,83 13,7514 13,88 13,7814 13,89 13,81 I 18 13,92 13,82 I 14 13,95 13,81 I 13,96 I I I 14 13,7 13,83 I i 118 I i 66 I i 184 I i 96 I 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 1 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 20 I med 17 I med 26 I med 16 I T T T T T T T T i 15 i 26 i 15 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 102 i ti 158 i ti 122 i ti 110 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T ? 12:30 12:50 20 13,72 13,93 0,21 4567 6 6 09:22 6 09:52 09:34 6 10:32 10:02 12 11:102 10:50 103 11:24 i 184 i 145 6 i 6 6 i 08:1276 6 08:488 08:28 6 09:20 09:00 DATOS 6FALTAN 16 09:50 09:36 12 10:02 3 i 16 i 12 15:122 i i 3 16:40 i 4 i 885 66 6 08:127 6 08:50 08:28 6 09:26 09:02 6 16 13,66 10:02 09:44 6 12 10:38 13,8 10:18 i 18 11:10 10:54 i 162 11:22 i 163 i 124 0,14 i 5 6 i 6 6 08:267 6 09:00 08:42 6 09:32 09:18 6 16 10:02 09:48 6 18 10:36 10:18 i 16 11:06 10:52 i 16 11:22 i 16 i 16 i 13,85 13,98 I 3 6 08:48 09:06 18 i Total ? t Total 45 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 22 (4º) 0,0122 0,0003 1 624 (6º) 07:44 07:56 0,0122 12 0,0003 i 1 6 07:56 08:08 12 i AG 19 (1º) 0,0122 0,0003 1 6 07:46 08:00 14 i AG 26 (1º) 0,0117 0,0003 1 6 07:48 08:02 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,87 0,26 4630,88 0,27 66 501 20 0,98 0,26 72 474 16 0,84 0,24 68 571 14 82 14 2º3º 0,134º 0,125º 0,126º 0,107º 0,15 0,121º2º 0,16 0,00143º 0,14 0,00124º 0,11 0,00125º 0,07 0,08 0,00126º 0,13 0,07 0,00147º 0,15 0,07 0,0014 0,12 0,07 0,08 0,09 1º 0,00152º 0,22 0,00123º 0,11 0,00134º 0,14 0,09 0,00085º 0,14 0,07 0,00156º 0,13 0,08 0,00167º 0,13 0,05 0,0014 0,11 0,09 0,09 0,09 1º 0,00232º 0,13 0,00133º 0,11 0,00154º 0,12 0,14 0,00135º 0,14 0,08 0,00156º 0,09 0,09 0,00147º 0,15 0,08 0,0018 0,10 0,09 0,08 0,11 1º 0,00152º 0,20 0,0013 0,14 0,0013 0,09 0,0015 0,08 0,0013 0,08 0,0016 0,09 0,0017 0,07 0,09 0,10 0,0028 0,0015 0,17 0,09 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,12 0,02 0,0013med. 0,13 0,04 0,08 0,0013med. 0,14 0,06 0,08 0,0016med. 0,12 0,03 0,10 0,0014 0,09 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 14 13,771622 13,9 13,8 13,8220 13,92 13,9416 13,8 I 13,8 I 13,9 I 13,95 I I 30 13,7412 13,7914 13,9 13,93 13,8622 13,97 13,8716 I 13,94 13,83 I 20 13,96 13,87 I 14,02 I I I 14 13,7720 13,99 13,8718 13,98 13,8616 13,87 I 22 14 14,01 I 18 13,9 13,89 14,03 14,02 I I I I 20 13,7816 13,91 13,8218 13,93 13,8618 13,98 13,87 I 24 14,01 I 18 13,9 13,87 I 13,99 14,02 I I I 2416 13,8 13,87 14,01 14 I I i 102 I i 114 I i 108 I i 114 I 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 17 I med 19 I med 18 I med 19 I T T T T T T T T i 15 i 16 i 15 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 108 i ti 110 i ti 104 i ti 98 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 3456 67 6 08:46 6 09:18 09:02 6 09:56 09:34 6 16 10:30 10:10 16 11:042 10:48 i 143 11:18 i 184 i 145 6 i 6 6 08:307 6 09:02 08:50 6 09:30 09:16 6 20 13,84 10:06 09:44 6 13,96 14 10:36 10:20 i 14 11:122 10:52 i 14 I 3 11:26 i 164 i 145 6 i 6 6 08:167 6 08:50 08:30 6 09:24 09:06 6 14 09:58 13,9 09:42 6 16 10:34 14,02 10:12 i 18 11:082 10:50 i 14 I 3 11:18 i 164 i 105 6 i 6 6 08:247 6 08:54 08:38 6 09:28 09:10 6 14 13,92 10:02 09:44 6 14,03 16 10:38 10:14 i 16 11:122 10:54 i 12 I 11:22 i 16 i 10 6 i 08:30 08:46 16 13,91 14,01 i I 2 6 08:16 08:32 16 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 5 (4º) 0,0112 0,0003 1 6 07:54 08:06 12 i 29 (4º) 0,0117 0,0003 1 631 (6º) 07:42 0,0117 08:00 0,0003 18 i 1 6 07:46 08:02 16 i SEPT 2 (1º) 0,0112 0,0003 1 6 07:50 08:04 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,98 0,33 5060,91 0,24 72 537 14 0,87 0,26 77 533 33 0,88 0,24 76 476 12 68 14 3º4º 0,115º 0,136º 0,107º 0,23 0,071º2º 0,183º 0,12 0,00134º 0,11 0,00155º 0,12 0,00126º 0,14 0,08 0,00247º 0,12 0,09 0,0010 0,12 0,07 0,14 0,06 1º 0,00192º 0,14 0,00123º 0,12 0,00114º 0,09 0,11 0,00145º 0,13 0,07 0,00156º 0,09 0,07 0,00137º 0,17 0,09 0,0011 0,13 0,09 0,08 0,07 1º 0,00152º 0,14 0,00123º 0,17 0,00094º 0,07 0,09 0,00145º 0,14 0,07 0,00136º 0,14 0,06 0,00137º 0,15 0,08 0,0015 0,07 0,07 0,08 0,09 1º 0,00172º 0,15 0,00203º 0,08 0,0010 0,08 0,10 0,0015 0,12 0,0015 0,06 0,0016 0,09 0,0010 0,09 0,09 0,06 0,0016 0,0011 0,0010 0,09 0,07 0,06 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,14 0,08 0,0017med. 0,13 0,04 0,10 0,0014med. 0,12 0,04 0,08 0,0013med. 0,13 0,05 0,08 0,0014 0,09 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 2014 13,9 13,8924 14,01 14,02 13,9318 14,03 13,9 I I 14,13 I I 20 13,8320 14,0116 13,9 13,9128 14,02 14,02 13,93 I 16 14,0520 13,9 I 13,95 I 14,04 14,07 I I I 16 13,8516 13,99 13,9124 14,03 13,9414 14,03 13,92 I 30 14,05 13,97 I 16 14,06 13,92 I 14,09 I I I 24 13,8914 14,03 13,932422 14,1 14 13,96 I 22 14,07 13,9714 14,1 I 14,11 13,98 14,13 I I I I 14 13,9116 14,06 13,9916 14,07 14 I 14,08 I I i 116 I i 120 I i 116 I i 120 I 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 19 I med 20 I med 19 I med 20 I T T T T T T T T i 14 i 16 i 16 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 98 i ti 112 i ti 112 i ti 100 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 4567 6 6 09:36 6 10:04 09:50 6 10:42 10:18 14 11:162 10:58 143 11:28 i 164 i 125 6 i 6 6 08:347 6 09:10 08:50 6 09:42 09:26 6 16 13,96 10:24 09:56 6 14,03 16 10:56 10:40 i 14 11:322 11:12 i 16 I 3 11:50 i 164 i 185 6 i 6 6 08:287 6 09:00 08:44 6 09:40 09:16 6 16 13,95 10:10 09:56 6 14,07 16 10:52 10:22 i 16 11:302 11:14 i 12 I 3 11:44 i 224 i 145 6 i 6 6 08:267 6 08:54 08:40 6 09:30 09:06 6 14 13,98 10:08 09:46 6 14,11 12 10:46 10:24 i 16 11:162 11:02 i 16 I 3 11:28 i 16 i 12 6 i 6 08:22 08:50 08:34 09:04 12 14,03 14 14,1 i i I 3 6 09:02 09:16 14 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 7 (6º) 0,0112 0,0003 1 6 07:58 08:14 16 i 12 (4º) 0,0105 0,0003 1 614 (6º) 07:48 0,0105 08:02 0,0003 14 i 1 6 07:52 08:08 16 i SEPT 9 (1º) 0,0105 0,0003 1 6 07:56 08:12 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,72 0,23 4790,90 0,25 68 479 13 1,06 0,27 68 596 20 0,84 0,24 85 521 16 74 13 4º5º 0,136º 0,077º 0,09 0,121º2º 0,153º 0,094º 0,14 0,00125º 0,17 0,00126º 0,11 0,00117º 0,14 0,07 0,0013 0,10 0,07 0,06 0,08 1º 0,00182º 0,20 0,00113º 0,12 0,00154º 0,19 0,11 0,00205º 0,11 0,06 0,00116º 0,15 0,09 0,00137º 0,16 0,12 0,0014 0,13 0,07 0,08 0,08 1º 0,00212º 0,15 0,00143º 0,10 0,00234º 0,13 0,13 0,00135º 0,12 0,09 0,00186º 0,12 0,14 0,00177º 0,09 0,08 0,0014 0,13 0,11 0,10 0,08 1º 0,00142º 0,14 0,00123º 0,13 0,00154º 0,12 0,08 0,0014 0,11 0,07 0,0013 0,09 0,0013 0,09 0,0014 0,08 0,08 0,08 0,0017 0,0015 0,0014 0,10 0,0013 0,09 0,09 0,08 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,10 0,04 0,0012med. 0,13 0,04 0,07 0,0015med. 0,15 0,04 0,09 0,0017med. 0,12 0,03 0,10 0,0013 0,08 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 1422 14 14,0418 14,13 14,11 14,01 14,1 I I I 14 13,9120 14,06 13,9836 14,07 13,9718 14,11 13,96 I 16 14,13 14,01 I 20 14,12 14,02 I 14,16 I I I 20 13,9620 14,16 14,0316 14,15 14,0420 14,23 14,09 I 22 14,06 I 20 14,2 14,21 14,06 I 14,22 I I I 16 13,9920 14,14 14,0516 14,15 14,0620 14,19 I 16 14,1 I 20 14,22 14,1 14,12 I 14,22 14,21 I I I 28 13,9920 14,13 14,0320 14,16 14,0716 14,19 14,08 I 14,19 I I I i 100 I i 124 I i 118 I i 108 I 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 17 I med 21 I med 20 I med 18 I T T T T T T T T i 14 i 15 i 15 i 15 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 100 i ti 104 i ti 104 i ti 104 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 567 6 6 09:52 6 10:24 10:02 10:562 10:38 103 11:12 144 i 165 6 i 6 6 08:167 6 08:50 08:30 6 09:42 09:06 6 14 14,02 10:14 09:56 6 14,14 16 10:46 10:30 i 14 11:242 11:04 i 16 I 3 11:36 i 184 i 125 6 i 6 6 08:427 6 09:16 08:56 6 09:46 09:30 6 14 14,03 10:20 10:00 6 14,13 14 10:56 10:34 i 14 11:322 11:12 i 14 I 3 11:48 i 164 i 165 6 i 6 6 08:307 6 09:04 08:44 6 09:34 09:18 6 14 14,08 10:08 09:48 6 14,21 14 10:40 10:24 i 14 11:122 10:52 i 16 I 3 11:28 i 124 i 16 6 i 6 08:30 6 09:04 08:44 09:38 09:18 14 14,1 09:52 14 14,23 i 14 i I i 4 6 09:20 09:38 18 i Total 42 t Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 19 (4º) 0,0126 0,0003 1 621 (6º) 08:06 0,0126 08:22 0,0003 16 i 1 6 07:56 08:14 18 i SEPT 16 (1º) 0,0126 0,0003 1 6 07:48 08:02 14 i SEPT 23 (1º) 0,0127 0,0003 1 6 07:48 08:02 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,95 0,26 5750,89 0,27 82 508 14 0,89 0,23 73 562 15 0,90 0,32 80 523 23 75 13 5º6º 0,147º 0,18 0,131º2º 0,143º 0,134º 0,115º 0,11 0,00156º 0,12 0,00197º 0,14 0,0014 0,14 0,09 0,11 0,08 1º 0,00172º 0,23 0,00153º 0,12 0,00114º 0,11 0,10 0,00135º 0,16 0,09 0,00126º 0,09 0,07 0,00177º 0,06 0,08 0,0015 0,12 0,07 0,10 0,09 0,00192º 0,00173º 0,13 0,00134º 0,10 0,12 0,00155º 0,13 0,10 0,00136º 0,08 0,08 0,00087º 0,10 0,09 0,0012 0,20 0,07 0,05 0,07 1º2º 0,17 0,00223º 0,14 0,00124º 0,15 0,00155º 0,13 0,13 0,0011 0,11 0,07 0,0012 0,09 0,0021 0,07 0,07 0,13 0,0018 0,0017 0,0013 0,11 0,0015 0,10 0,0013 0,08 0,09 0,08 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,14 0,04 0,0015med. 0,13 0,02 0,09 0,0014med. 0,13 0,09 0,09 0,0014med. 0,13 0,06 0,08 0,0016 0,09 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 34 14,1120 14,25 14,06 14,24 I I 14 14,0416 14,1818 14,1 14,1322 14,23 14,24 14,13 I 18 14,24 14,1320 I 14,25 14,14 I 14,28 I I I 34 14,0712 14,1124 14,3 14,23 14,1714 14,28 14,1418 I I 18 14,3 14,2 14,19 I 14,29 14,25 I I I 18 14,0822 14,24 14,1420 14,27 14,1614 14,26 IT 1º 14,1622 14,29 14,21 0,16 I 16 14,29 14,18 I 14,28 I I I 20 14,1324 14,1922 14,3 14,3318 14,2 14,2220 14,35 I 0,0017 14,35 14,24 I 14,35 I I 0,10 I i 138 I i 108 I i 120 I i 112 I 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 23 I med 18 I med 20 I med 19 I T T T T T T T T i 15 i 15 i 15 i 14 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 104 i ti 104 i ti 96 i ti 104 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = T med T med T med T med T T T 67 6 6 10:58 11:342 11:143 11:50 164 165 6 i 6 6 08:187 6 08:48 08:32 6 09:22 09:04 6 14 14,11 09:58 09:36 6 14,24 16 10:32 10:14 i 14 11:062 10:46 i 16 I 3 11:22 i 144 i 165 6 i 6 6 08:107 6 08:34 08:22 6 09:12 08:48 6 12 14,17 09:44 09:30 6 14,31 14 10:14 09:56 i 18 10:44 10:26 i 12 I 3 11:00 i 124 i 165 i 6 67 6 09:24 6 09:58 09:38 6 14,17 10:26 10:12 6 14,29 14 11:00 10:38 14 11:302 11:14 i 12 I 3 11:46 i 144 i 165 6 i 6 08:34 6 09:12 08:48 6 09:54 09:32 14 10:26 14,2 10:08 20 14,4 10:40 i 14 i 14 I i i 5 6 10:08 10:24 16 i 2 6 08:52 09:02 10 i Total 42 tT= Total 42 t Total 42 t Total 42 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 26 (4º) 0,0127 0,0003 1 628 (6º) 07:50 0,0127 08:04 0,0003 14 i 1 6 07:16 07:36 20 i SEPT 30 (1º) 0,0130 0,0003 1OCT 6 3 (4º) 08:18 08:34 0,0130 16 0,0003 i 1 6 07:58 08:14 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 1,07 0,25 6020,80 0,27 75 449 16 1,32 56 16 1,11 0,33 >12 94 6º7º 0,138º 0,10 0,141º2º 0,203º 0,064º 0,095º 0,12 0,00156º 0,13 0,0012 0,20 0,0017 0,09 0,07 0,10 0,00091º 0,00102º 0,17 0,00133º 0,08 0,06 0,00124º 0,10 0,06 0,00155º 0,10 0,07 0,00146º 0,06 0,07 7º 0,11 0,09 8º 0,03 0,08 9º 0,02 0,28 0,0013 0,0016 0,0012 0,08 0,00121º 0,10 0,00062º 0,14 0,07 0,00113º 0,06 0,07 0,00034º 0,16 0,04 0,00115º 0,05 0,07 0,00086º 0,17 0,02 7º 0,20 0,07 8º 0,30 0,05 0,03 0,0012 0,0005 0,0017 0,07 0,0005 0,03 0,0020 0,10 0,0013 0,03 0,0013 0,12 0,0037 0,08 0,08 0,22 (gr) (gr) (gr) (gr) 10º11º 0,19 0,18 0,33 0,0014 0,0010 0,08 0,06 >20 88 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,13 0,03 0,0015med. 0,13 0,09 0,07 0,0012 0,07 med. 0,12 0,13 0,0011med. 0,14 0,06 0,14 0,0015 0,09 Ii Ii Ii Ii T T ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 14 14,2422 14,37 14,28 14,38 I I 18 14,1518 14,35 14,2416 14,2318 14,3 14,32 14,24 I 34 14,36 14,27 I I 14,4 I I 14 14,1722 14,34 14,2720 14,35 14,2420 14,34 14,25 I 12 14,35 14,26 I 18 14,32 14,27 I 64 14,38 14,29 I 76 14,32 14,21 I 56 14,23 I 72 14,2 I 14,48 14,3 I 14,49 I I 10 14,2122 14,3522 14,3 14,2918 14,36 14,45 14,31 I 20 14,36 14,28 I 14,45 I 84 14,24 I 14,54 I I 218 14,31 14,51 I i 140 I i 104 I i 374 I i 394 I 6 7 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ ∑ 10 = = = = med 20 I med 21 I med 37 I med 56 I T T T T T T T T i 15 i 19 i 21 i 24 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 120 i ti 112 i ti 236 i ti 194 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 78 6 6 11:28 12:042 11:423 12:18 144 145 6 i 6 6 08:487 6 09:1686 08:58 6 09:44 09:28 6 10 14,24 10:18 10:00 DATOS 6FALTAN 14,38 12 11:06 10:32 i 16 11:30 i 14 I 2 i 243 i 45 56 6 08:327 6 14,22 09:048 08:42 6 14,42 09:389 09:18 6 10 10:12 09:52 6 14 I 10:40 10:28 3 i 14 11:14 10:56 8 i 16 12:34 11:30 i 16 13:56 12:40 i 16 14:40 i 62 i 443 i 4 i 5 66 6 08:567 6 09:388 09:16 7 10:16 09:54 6 20 10:50 10:32 3 16 11:22 11:02 1 i 16 15:26 11:48 i 12 18:06 16:42 i 26 18:14 i 76 i 8 i 14,3 14,33 I 6 6 11:00 11:14 14 i 11 4 17:34 18:06 32 14,32 14,5 I 10 4 15:36 16:22 46 i Total 48 t Total 48 t Total 41 t Total 60 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 5 (6º) 0,0130 0,0003 1 6 07:54 08:30 36 i 8 (2º) 0,0124 0,0004 1 6 08:26 08:46 20 i OCT 7 (1º) 0,0124 0,0004 1 6 07:56 08:18 22 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,94 0,21 6020,82 0,2 75 872 12 0,96 0,25 109 268 14 34 15 1º2º 0,173º 0,114º 0,115º 0,116º 0,087º 0,098º 0,12 0,15 0,00181º 0,00152º 0,14 0,00103º 0,10 0,11 0,00134º 0,11 0,09 0,00115º 0,08 0,06 0,00136º 0,09 0,08 0,00127º 0,13 0,07 0,00148º 0,09 0,08 0,08 0,07 0,08 0,00171º 0,00122º 0,14 0,00113º 0,10 0,10 0,00104º 0,14 0,07 0,00115º 0,11 0,07 0,00156º 0,10 0,06 0,00097º 0,12 0,06 0,00108º 0,10 0,09 0,15 0,06 0,06 0,00151º 0,00122º 0,17 0,00133º 0,14 0,09 0,00134º 0,13 0,07 0,00145º 0,09 0,08 0,00146º 0,14 0,08 0,00127º 0,00 0,08 0,00158º 0,12 0,09 0,11 0,07 0,09 0,0018 0,0013 0,0014 0,11 0,0011 0,08 0,0011 0,08 0,0000 0,06 0,0013 0,06 0,0013 0,00 0,08 0,08 (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,12 0,04 0,0013med. 0,10 0,08 0,03 0,0012med. 0,12 0,07 0,03 0,0013 0,08 Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ T T T = = = T T T i antes max Ii i i 2 14,43 14,574 14,43 14,55 I I 16 14,2618 14,43 14,3418 14,45 14,3514 14,46 14,36 I 16 14,47 14,39 I 16 14,47 14,37 I 20 14,46 14,38 I I 14,5 I I 20 14,2626 14,3122 14,4 14,41 14,3116 14,42 14,3324 I 14,41 14,34 I 16 14,43 14,33 I 22 14,46 14,37 I 14,46 I I I 1818 14,3 14,3520 14,44 14,45 14,3722 14,51 14,3822 I 14,49 14,39 I 18 14,49 14,39 I 20 14,51 14,41 I 14,51 I I I 22 14,3120 14,48 14,3818 14,52 14,4220 14,55 14,44 I 14,53 I 26 14,57 I 14,57 I I i 118 I i 146 I i 138 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 ∑ ∑ ∑ = = = med 17 I med 21 I med 20 I T T T T T T i 15 i 15 i 15 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 118 i ti 116 i ti 119 i ∑ ∑ ∑ = = = T med T med T med T T T 2345 66 6 08:227 6 08:528 08:34 6 09:28 09:10 6 12 09:56 09:42 6 18 10:24 10:08 6 i 14 10:52 10:36 i 12 11:282 11:08 i 123 11:46 i 164 i 185 6 i 6 6 08:347 6 09:148 08:48 6 09:52 09:30 6 14 14,37 10:22 10:06 6 14,52 16 11:00 10:36 6 i 14 11:30 11:14 i 14 I 12:082 11:46 i 143 12:22 i 164 i 145 6 i 6 6 08:247 6 08:568 08:38 6 09:34 09:14 6 14 14,35 10:10 09:48 6 14,43 18 10:44 10:22 6 i 14 11:16 10:58 i 12 I 11:502 11:30 i 143 12:07 i 144 i 175 6 i 6 6 08:387 6 09:168 08:56 6 09:50 09:32 6 18 10:24 14,4 10:04 6 16 10:48 14,55 10:46 6 i 14 11:16 10:50 i 22 11:36 I 11:32 i 2 11:50 i 16 14 i i 14,54 14,65 I Total 48 t Total 48 t Total 48 t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 12 (6º) 0,0124 0,0004 1 6 07:50 08:06 16 i 17 (4º) 0,0124 0,0003 1 619 (6º) 07:50 08:06 0,0124 16 0,0003 i 1 6 08:00 08:16 16 i OCT 14 (1º) 0,0124 0,0003 1 6 08:00 08:14 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,90 0,34 4981,01 0,25 62 570 21 0,96 0,25 71 622 18 0,97 0,27 78 623 13 78 14 1º2º 0,183º 0,134º 0,125º 0,116º 0,107º 0,158º 0,09 0,13 0,00151º 0,00122º 0,17 0,00123º 0,12 0,09 0,00134º 0,06 0,07 0,00175º 0,11 0,07 0,00166º 0,09 0,08 0,00137º 0,14 0,10 0,00158º 0,10 0,09 0,17 0,07 0,09 0,00181º 0,00122º 0,26 0,00103º 0,11 0,11 0,00114º 0,11 0,07 0,00135º 0,13 0,06 0,00136º 0,13 0,07 0,00107º 0,11 0,07 0,00188º 0,12 0,08 0,06 0,11 0,00131º 0,00112º 0,15 0,00113º 0,11 0,08 0,00144º 0,09 0,07 0,00145º 0,11 0,07 0,0011 0,12 0,08 0,0013 0,08 0,07 0,0000 0,08 0,00 0,0018 0,0011 0,0009 0,11 0,0013 0,07 0,0012 0,06 0,08 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T I med. 0,11 0,09 0,0011med. 0,13 0,07 0,04 0,0014med. 0,12 0,08 0,06 0,0013med. 0,14 0,08 0,08 0,0011 0,07 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii 14,53 14,65 I i i 20 14,3318 14,5122 14,4 14,4214 14,53 14,54 14,43 I 30 14,54 14,4616 I 14,56 14,42 I 20 14,57 14,47 I 14,56 I I I 14 14,3818 14,55 14,4616 14,58 14,4716 14,53 14,47 I 16 14,58 14,48 I 18 14,57 14,49 I 36 14,63 I 14,5 I 14,6 I I 30 14,3916 14,65 14,4718 14,58 14,4918 I 20 14,6 14,5 14,53 I 14 14,63 14,66 14,52 I 14,63 I I I 20 14,4118 14,56 14,4618 14,57 14,4918 14,58 14,49 I 42 I 14,6 14,5 I 14,62 I I i 112 I i 140 I i 134 I i 116 I 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 16 I med 20 I med 19 I med 19 I T T T T T T T T i 15 i 15 i 15 i 19 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 118 i ti 120 i ti 120 i ti 130 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 08:287 6 09:048 08:46 6 09:42 09:20 6 18 10:10 09:56 6 16 10:50 10:20 6 i 14 11:22 11:06 i 10 11:542 11:34 i 163 12:08 i 124 i 145 6 i 6 6 08:147 6 08:488 08:30 6 09:14 08:58 6 16 14,45 09:46 09:30 6 14,58 10 10:14 09:58 6 i 16 10:50 10:32 i 12 I 11:422 11:06 i 183 11:58 i 164 i 165 6 i 6 6 09:387 6 10:1086 09:54 6 10:44 10:26 6 16 14,45 11:18 11:00 6 14,62 16 11:54 11:34 i 16 12:24 12:10 i 16 I 2 12:40 i 163 i 164 i 5 6 i 6 09:18 6 09:52 09:34 6 10:26 10:08 16 10:58 10:40 16 11:14 i 14 i 16 i i Total 48 t Total 48 t Total 48 t Total 48 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 24 (4º) 0,0112 0,0003 1 626 (6º) 07:44 08:00 0,0112 16 0,0003 i 1 628 (1º) 08:34 09:08 0,0040 34 0,0003 i 1 6 08:44 08:58 14 i OCT 21 (1º) 0,0112 0,0003 1 6 07:48 08:08 20 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,89 0,27 6570,86 0,23 82 846 15 0,47 0,19 4460,47 106 >20 0,18 97,4 3620,63 112 15 0,25 723 91 11 181 15 3º 0,15 0,0016 0,09 6º7º 0,148º 0,11 0,061º2º 0,163º 0,114º 0,085º 0,09 0,00156º 0,10 0,00087º 0,13 0,00068º 0,12 0,09 0,07 0,05 0,04 0,00151º 0,00132º 0,13 0,00083º 0,12 0,09 0,00114º 0,09 0,08 0,0012 0,13 0,05 0,0015 0,06 0,0013 0,07 0,00071º 0,09 2º 0,16 0,08 3º 0,09 0,04 4º 0,11 0,0014 0,11 0,0011 0,0009 0,08 0,00141º 0,07 2º 0,18 0,06 0,18 0,08 4º 0,0013 0,12 0,0009 0,0013 0,08 0,00101º 0,06 2º 0,16 0,08 3º 0,13 0,06 0,15 0,0019 0,0015 0,11 0,0011 0,09 0,07 0,0017 0,0011 0,0018 0,10 0,07 0,11 T (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,04 0,0012med. 0,11 0,07 0,04med. 0,12 0,02 0,0012 0,07 med. 0,12 0,04 0,0012 0,07 med. 0,16 0,03 0,0011 0,07 0,0015 0,09 Ii Ii Ii Ii Ii 3ºI ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T T = = = = = T T T T T 3ºI T i antes max Ii i i 2 14,52 14,63 I 14 14,46 14,6 I 20 14,4220 14,58 14,4920 14,5116 14,6 14,59 I 20 14,5 14,5220 14,59 I 14,62 14,52 I 14 14,65 14,53 I 14,65 I I I 26 14,4418 14,57 14,4724 14,59 14,51 I 14,6 I I 22 14,4522 14,6122 14,5 14,51 14,59 14,62 I I I 20 14,4634 14,64 14,5322 14,71 14,51 14,66I I I 26 14,4622 14,6222 14,5 14,52 14,63 14,67 I I I i 132 I i 130 I i 68 I i 66 I i 76 I 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 19 I med 19med I 23med I 22med I 25 I T T T T T T T T T T i 16 i 15 i 17 i 17 i 18 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 130 i ti 122 i ti 66 i ti 68 i ti 70 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 78 6 6 12:26 12:482 12:463 13:04 224 165 6 i 6 6 09:347 6 10:088 09:48 6 10:44 10:24 6 14 14,62 11:14 10:58 6 14,68 16 11:48 11:28 6 i 14 12:22 12:02 i 14 I 12:522 12:38 i 143 13:08 i 164 i 16 6 i 6 09:40 6 10:16 09:58 10:562 10:32 18 14,563 11:12 14,63 164 i 16 6 i I 6 09:52 6 10:30 10:08 11:062 10:44 16 14,53 11:24 14 14,63 i 18 6 i I 6 10:02 10:56 10:222 11:12 20 14,523 14,63 16 i 6 i I 6 09:50 10:32 10:10 10:46 20 14 i i 4 6 11:34 11:52 18 14,53 14,65 I 6 6 11:56 12:12 16 i Total 48 t Total 48Total t 24Total t 24Total t 24 t Promedio t PromedioPromedio t Promedio t Promedio t t Tendencia Error Hora Hora T T 4 (1º) 0,0065 0,0002 16 (3º) 0,0065 6 0,0002 09:10 09:30 17 (4º) 20 i 0,0065 6 0,0002 09:26 09:42 1 16 i 6 09:08 09:24 16 i 31 (4º) 0,0040 0,0003 1 6 08:56 09:14 18 i NOV 2 (6º) 0,0040 0,0003 1 6 08:58 09:14 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,58 0,23 5040,41 0,17 3830,55 126 21 0,21 4450,52 96 10 0,52 111 >21 0,2 3730,52 0,21 374 93 14 94 8 4º 0,142º3º 0,094º 0,09 0,11 0,00151º2º 0,193º 0,13 0,09 4º 0,08 0,15 0,0011 0,0011 0,00131º 0,06 2º 0,16 0,06 3º 0,08 0,08 4º 0,06 0,0018 0,22 0,0014 0,0010 0,11 0,00141º 0,08 2º 0,14 0,06 3º 0,10 0,08 4º 0,11 0,0008 0,17 0,0006 0,0013 0,05 0,00131º 0,03 2º 0,16 0,08 3º 0,10 0,08 4º 0,13 0,0017 0,13 0,0012 0,0013 0,10 0,00121º 0,07 2º 0,17 0,08 0,10 0,07 0,0017 0,0014 0,0014 0,10 0,0012 0,08 0,08 0,07 0,0012 0,0010 0,07 0,06 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,15 0,01med. 0,10 0,01 0,0015 0,09 med. 0,14 0,05 0,0012 0,07 med. 0,13 0,08 0,0014 0,23 0,08 353med. 0,0010 0,13 0,04 0,06 88med. 8 0,13 97,6 0,03 0,0013 0,08 0,0014 0,08 Ii Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T T ======T T T T T T i antes max Ii i i 4 14,53 14,69 I 18 14,4914 14,61 14,5428 14,63 14,57 14,66 IT 1º 0,12 I I 16 14,4822 14,67 14,5650 14,69 14,57 14,65 I I I 0,001410 14,68 14,76 0,09 I 18 14,5318 14,67 14,5944 14,69 14,6 I 14,71 I I 22 14,5422 14,5920 14,7 14,69 14,6 14,73 I I I 20 14,5514 14,72 14,61 14,71 I I 344 14,7 14,76 I i 70 I i 60 I i 88 I i 358 I i 80 I i 64 I 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======med 23med I 20med I 29med I 119 I med 27med I 21 I T T T T T T T T T T T T i 17 i 14 i 17 i 23 i 17 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 66 i ti 56 i ti 66 i ti 92 i ti 66 i ti 62 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======T med T med T med T med T med T med T T T T T T t T med 34 6 6 10:04 10:462 10:183 11:00 144 14 6 i 6 09:38 6 10:16 09:54 11:202 10:30 16 14,543 11:38 14,65 144 i 18 6 i I 6 09:36 6 10:10 10:00 16:022 10:18 24 14,523 16:30 14,67 84 i 28 6 I i 6 09:50 6 10:22 10:04 11:202 10:36 14 14,543 11:44 14,76 144 i 24 6 i I 6 09:46 6 10:20 09:58 10:562 10:36 12 14,56 11:14 14,73 16 i 18 6 i I 10:04 10:20 16 14,62 14,75 i I 4 6 11:08 11:24 16 14,55 14,69 I 2 6 09:36 09:50 14 i Total 24Total t 24Total t 24Total t 24Total t 24Total t 24 t PromedioPromedio t Promedio t Promedio t Promedio t t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 9 (6º) 0,0065 0,0002 1 6 09:04 09:18 14 i 14 (4º) 0,0080 0,0003 116 (6º) 0,0080 6 0,0003 09:00 09:32 1 32 i 6 09:18 09:3221 (4º) 14 i 0,0043 0,0002 1 6 09:20 09:44 24 i NOV 11 (1º) 0,0080 0,0003 1 6 09:04 09:22 18 i NOV 18 (1º) 0,0043 0,0002 1 6 09:08 09:24 16 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,47 0,18 5580,41 0,17 3170,46 140 15 0,17 4060,53 79 13 0,22 4600,47 102 >21 0,2 95 470 115 16 0,66 0,21 118 724 13 103 15 3º4º 0,09 0,111º2º 0,113º 0,104º 0,11 0,09 0,0009 0,00132º 0,06 3º 0,13 0,08 4º 0,11 0,0011 0,10 0,0012 0,0010 0,07 0,00111º 0,07 2º 0,17 0,06 3º 0,08 0,06 4º 0,16 0,12 0,0014 0,0013 0,00101º 0,08 2º 0,14 0,08 3º 0,09 0,06 4º 0,15 0,0016 0,09 0,0010 0,0012 0,09 0,00141º 0,06 2º 0,06 0,07 3º 0,11 0,09 4º 0,09 0,00125º 0,08 0,00096º 0,10 0,00147º 0,10 0,07 0,0008 0,12 0,06 0,08 0,05 0,0007 0,0013 0,0009 0,04 0,0013 0,08 0,0010 0,06 0,0010 0,08 0,0011 0,06 0,06 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,12 0,04med. 0,10 0,01 0,0011 0,07 med. 0,12 0,02 0,0011 0,07 med. 0,13 0,04 0,0013 0,08 med. 0,12 0,03 0,0013 0,08 0,0011 0,06 Ii Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T ======T T T T T T i antes max Ii i i 24 14,64 14,73 I 20 14,5620 14,6716 14,6 14,61 14,7 14,72 I I I 24 14,5620 14,68 14,5932 14,72 14,62 14,73 IT 1º 0,12 I I 22 14,5722 14,74 14,6322 14,71 14,63 14,79 I I I 18 0,0014 14,5826 14,72 14,6520 14,74 14,63 0,09 14,78 I I I 16 14,5918 14,65 14,6214 14,73 14,6524 14,74 14,67 I 18 14,75 14,66 I 18 14,76 14,67 I 14,77 I I I i 58 I i 56 I i 76 I i 66 I i 64 I i 108 I 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5 6 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======med 19med I 19med I 25med I 22med I 21 I T T T T T T T T T T T i 18 i 16 i 15 i 17 i 18 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 70 i ti 62 i ti 60 i ti 68 i ti 72 i ti 104 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ======T med T med T med T med T med T T T T T T 4 6 11:1423 11:284 14 6 6 10:08 6 10:42 10:22 11:16 11:00 14 14,623 11:30 14,73 184 i 14 i I 6 6 10:46 11:322 11:00 14,643 11:48 14,73 144 16 6 i I 6 09:40 6 10:16 09:54 11:002 10:38 14 14,63 11:14 224 14,7 i 14 6 i I 6 10:00 6 10:42 10:16 11:202 11:00 16 14,663 11:38 14,78 184 i 185 6 i I 6 6 09:267 6 09:58 09:40 6 10:28 10:14 6 14 14,67 11:02 10:38 6 14,76 16 11:36 11:18 i 10 12:10 11:52 i 16 I 12:28 i 16 i 18 i 14,68 14,8 I 3 6 10:34 10:50 16 i 2 6 10:10 10:26 16 i Total 24Total t 24Total t 24Total t 24Total t 24 t Total 42 t PromedioPromedio t Promedio t Promedio t Promedio t t Tendencia Error Hora Hora T T 23 (6º) 0,0043 0,0002 1 6 09:32 09:4828 (4º) 16 i 0,0049 0,0002 130 (6º) 0,0049 6 0,0002 09:00 09:18 1 18 i 6 09:22 09:42 20 i NOV 25 (1º) 0,0049 0,0002 1 6 09:32 09:46 14 i DIC 2 (1º) 0,0047 0,0002 1 6 08:56 09:10 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,65 0,22 4560,66 0,17 538 76 13 0,57 0,23 702 90 13 0,64 0,22 656 117 >21 99,9 109 >21 99,9 1º2º 0,113º 0,084º 0,115º 0,126º 0,14 0,091º2º 0,12 0,00153º 0,14 0,00114º 0,14 0,00085º 0,07 0,09 0,00146º 0,08 0,07 0,0011 0,11 0,05 0,0011 0,09 0,06 1º 0,06 2º 0,12 0,00103º 0,08 0,00154º 0,11 0,00135º 0,06 0,06 0,00106º 0,06 0,09 0,0010 0,14 0,08 0,0010 0,06 0,06 1º 0,06 2º 0,12 0,00143º 0,09 0,00104º 0,09 0,00095º 0,07 0,09 0,00076º 0,11 0,06 0,0006 0,16 0,05 0,0011 0,04 0,04 1º 0,06 2º 0,10 0,00123º 0,07 0,0009 0,06 0,0008 0,07 0,0008 0,06 0,0015 0,05 0,0013 0,05 0,09 0,08 0,0012 0,0010 0,0006 0,07 0,06 0,04 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,09 0,03med. 0,0011 0,11 0,03 0,06 med. 0,0012 0,11 0,04 0,07 med. 0,0011 0,09 0,04 0,07 med. 0,0009 0,11 0,05 0,06 0,0011 0,07 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 14 14,6122 14,72 14,6732 14,75 14,6718 14,78 14,65 I 22 14,77 14,69 I 14,83 I I I 36 14,6226 14,74 14,6422 14,78 14,6716 14,81 I 24 14,7 14,71 I 14,77 14,79 I I I 16 14,6222 14,74 14,6812 14,76 14,6726 14,78 14,72 I 22 14,78 14,73 I 14,79 I I I 20 14,6318 14,75 14,6818 14,7728 14,7 14,71 I 30 14,79 14,78 14,69 I 14,8 I I I 18 14,6318 14,73 14,6818 14,75 14,69 14,75 I I I i 108 I i 124 I i 98 I i 114 I 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 18 I med 22 I med 25 I med 20 I med 23 I T T T T T T T T T i 15 i 16 i 16 i 17 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 96 i ti 80 i ti 100 i ti 96 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 09:08 6 09:42 09:20 6 10:36 10:04 6 12 11:08 10:50 22 11:522 11:30 i 143 12:06 i 224 i 145 6 i 6 6 09:56 6 10:38 10:12 6 11:18 10:56 6 16 14,71 11:46 11:30 18 12:24 14,82 12:00 i 123 12:42 i 14 I 4 i 185 6 i 6 6 09:24 6 10:00 09:38 6 10:32 10:20 6 14 14,67 11:12 10:46 14,78 20 11:502 11:28 i 143 12:12 i 16 I 4 i 225 6 i 6 6 10:02 6 10:36 10:18 6 11:12 10:54 6 16 14,71 11:54 11:26 14,85 18 12:362 12:06 i 143 12:56 i 12 I i 20 6 i 6 09:46 10:16 09:58 10:32 12 14,69 14,85 16 i i I Total 36 t Total 36 t Total 36 t Total 36 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 5 (4º) 0,0047 0,0002 17 (6º) 6 08:42 0,0047 08:54 0,0002 12 1 i 6 09:00 09:20 20 i 12 (4º) 0,0021 0,0002 114 (6º) 6 09:26 0,0021 09:42 0,0002 16 1 i 6 09:14 09:28 14 i DIC 9 (1º) 0,0021 0,0002 1 6 08:54 09:08 14 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,61 0,21 4600,65 0,21 542 77 20 0,71 0,23 686 90 19 0,60 0,2 525 114 17 0,74 0,23 628 88 10 105 15 4º5º 0,136º 0,12 0,131º2º 0,163º 0,094º 0,145º 0,10 0,00126º 0,09 0,0014 0,07 0,0012 0,07 0,09 1º 0,07 2º 0,13 0,00133º 0,07 0,00114º 0,18 0,00155º 0,12 0,08 0,00106º 0,09 0,06 0,0007 0,12 0,09 0,0007 0,06 0,04 1º 0,04 2º 0,13 0,00143º 0,09 0,00084º 0,08 0,00155º 0,08 0,08 0,00106º 0,10 0,05 0,0009 0,12 0,09 0,0014 0,06 0,06 1º 0,09 2º 0,21 0,00103º 0,09 0,00094º 0,09 0,00075º 0,12 0,06 0,00106º 0,14 0,06 0,0012 0,09 0,04 0,0012 0,06 0,07 0,07 0,0019 0,0009 0,0009 0,12 0,0014 0,06 0,0015 0,06 0,0008 0,09 0,09 0,05 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,10 0,04med. 0,0011 0,11 0,04 0,07 med. 0,0011 0,12 0,05 0,06 med. 0,0012 0,10 0,03 0,07 med. 0,0010 0,12 0,06 0,06 0,0013 0,08 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii i i 26 14,6926 14,82 14,7 14,82 I I 18 14,6226 14,78 14,6916 14,78 14,6728 14,81 14,73 I 20 14,83 I 14,7 I 14,79 I I 18 14,6428 14,77 14,6922 14,76 14,6818 14,86 14,72 I 16 14,84 14,74 I 14,83 I I I 20 14,6420 14,77 14,6920 14,7824 14,7 14,71 I 20 14,78 14,79 14,71 I 14,81 I I I 22 14,6324 14,8418 14,722 14,79 14,7 14,71 I 20 14,79 14,83 14,72 I 14,86 I I I i 106 I i 108 I i 102 I i 104 I i 106 I 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 21 I med 22 I med 20 I med 21 I med 21 I T T T T T T T T T T i 15 i 17 i 17 i 17 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 92 i ti 104 i ti 100 i ti 100 i ti 98 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 56 6 6 11:34 12:142 11:483 12:32 144 185 6 i 6 6 09:46 6 10:26 10:00 6 10:58 10:42 6 14 14,71 11:42 11:14 14,84 16 12:242 12:04 i 163 12:40 i 22 I 4 i 165 6 i 6 6 09:38 6 10:20 09:52 6 11:02 10:40 6 14 11:40 14,7 11:22 20 12:12 14,772 11:56 i 203 12:26 i 16 I 4 i 145 6 i 6 6 09:32 6 10:08 09:48 6 10:46 10:26 6 16 14,75 11:24 11:00 14,87 18 11:582 11:38 i 143 12:14 i 14 I 4 i 165 6 i 6 6 10:26 6 11:06 10:42 6 11:40 11:22 6 16 14,72 12:16 11:54 14,84 16 12:52 12:32 i 14 13:10 i 16 I i 18 i 14,74 14,83 I 4 6 10:50 11:08 18 i Total 36 t Total 36 t Total 36 t Total 36 t Total 36 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 19 (4º) 0,0023 0,0002 121 (6º) 6 09:04 0,0023 09:20 0,0002 16 1 i 6 08:50 09:12 22 i DIC 16 (1º) 0,0023 0,0002 1 6 09:08 09:28 20 i DIC 23 (1º) -0,0014 0,0002 1 6 09:46 10:04 18 i Mes1997 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Anexo 2 % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,70 0,2 6300,64 0,19 453 105 >21 97,5 0,68 0,17 529 76 21 0,62 0,22 88 482 21 96 11 1º2º 0,123º 0,134º 0,115º 0,146º 0,08 0,121º2º 0,16 0,00133º 0,07 0,00144º 0,07 0,00115º 0,12 0,08 0,00136º 0,12 0,08 0,0010 0,10 0,07 0,0013 0,08 0,06 1º 0,08 2º 0,16 0,00173º 0,13 0,00084º 0,10 0,00085º 0,10 0,10 0,00116º 0,10 0,05 0,0011 0,09 0,05 0,0008 0,07 0,07 0,05 0,00131º 0,00122º 0,15 0,00103º 0,13 0,08 0,00124º 0,10 0,07 0,00095º 0,16 0,06 0,0009 0,08 0,07 0,06 0,06 1º2º 0,123º 0,13 0,00164º 0,06 0,0015 0,12 0,0010 0,09 0,0013 0,09 0,0008 0,06 0,08 0,05 0,0013 0,0010 0,0007 0,08 0,0012 0,06 0,04 0,07 (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,12 0,03med. 0,0012 0,11 0,04 0,07 med. 0,0011 0,11 0,04 0,06 0,0011med. 0,21 0,04 0,07 0,0013 0,08 Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T = = = = T T T T i antes max Ii i i 8 14,61 14,744 14,64 14,76 I I 20 14,6218 14,74 14,6644 14,79 14,6914 14,66 I 20 14,8 14,72 I 14,8 14,8 I I I 16 14,6222 14,78 14,6924 14,76 14,6822 14,75 14,67 I 22 14,79 14,69 I 14,81 I I I 24 14,6216 14,78 14,6622 14,7924 14,7 14,68 I 22 14,8 14,78 14,69 I 14,79 I I I 2224 14,6 14,6524 14,75 14,78 14,6720 14,77 14,66 I 14,82 I I I 56 14,634 14,72 14,71 14,77 I I i 116 I i 106 I i 108 I i 90 I 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = med 23 I med 21 I med 22 I med 23 I T T T T T T T T i 16 i 17 i 17 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 96 i ti 100 i ti 102 i ti 82 i ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = T med T med T med T med T T T T 2345 66 6 09:36 6 10:10 09:52 6 11:10 10:26 6 16 11:42 11:28 16 12:162 11:56 i 183 12:32 i 144 i 165 6 i 6 6 09:46 6 10:22 10:00 6 11:00 10:36 6 14 11:40 14,7 11:18 14 12:20 14,822 11:58 i 183 12:40 i 18 I 4 i 205 6 i 6 6 09:54 6 10:28 10:12 6 11:06 10:44 6 18 11:44 14,7 11:20 16 12:24 14,8 12:02 i 14 12:40 i 182 I i 163 i 45 6 6 09:50 6 14,69 10:28 10:04 6 14,78 11:08 10:44 14 11:482 11:28 16 I 3 12:04 i 204 i 16 6 i 6 10:04 6 10:34 10:26 11:22 10:48 22 14,7 11:38 14 14,78 i 16 i I i Total 36 t Total 36 t Total 36 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 4 (6º) -0,0031 0,0002 1 6 08:52 09:08 16 i 26 (4º) -0,0014 0,0002 1 6 09:00 09:16 16 i 28 (6º) -0,0014 0,0002 1 6 09:14 09:30 16 i DIC 30 (1º) -0,0031 0,0002 11998 6ENE 09:10 2 (4º) 09:30 -0,0031 20 0,0002 i 1 6 09:12 09:28 16 i Mes97-98 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Resultados analíticos % Recup R t 2/gr CO Δ 10 min • 6p T Δ min • /pers T Δ 2 max CO Δ max T Δ error (gr) 0,54 0,25 5950,54 0,18 516 1190,56 13 0,19 515 1030,54 >21 96 0,2 389 1030,60 16 0,22 462 78 15 92 16 5º 0,111º2º 0,133º 0,104º 0,125º 0,10 0,09 0,00101º2º 0,10 0,06 3º 0,14 0,00114º 0,11 0,00085º 0,10 0,0012 0,11 0,07 0,0012 0,05 0,0011 0,07 1º 0,07 2º 0,13 0,06 3º 0,13 0,00144º 0,14 0,00135º 0,08 0,0011 0,06 0,08 0,0010 0,08 0,0011 0,07 1º 0,06 2º 0,15 0,07 3º 0,08 0,00154º 0,08 0,00145º 0,11 0,0015 0,18 0,09 0,0010 0,08 0,0007 0,09 1º 0,06 2º 0,14 0,04 3º 0,14 0,00164º 0,12 0,00105º 0,12 0,0013 0,07 0,09 0,0010 0,06 0,0013 0,08 0,06 0,08 0,0013 0,0013 0,0011 0,08 0,0011 0,08 0,0007 0,07 0,07 0,04 (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T med. 0,11 0,04med. 0,11 0,0010 0,02 0,06 med. 0,11 0,0011 0,02 0,07 med. 0,11 0,0012 0,04 0,07 med. 0,12 0,0012 0,05 0,07 0,0012 0,07 Ii Ii Ii Ii Ii ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ T T T T T = = = = = T T T T T i antes max Ii i i 22 14,5920 14,72 14,6322 14,73 14,6522 14,77 14,66 I 14,76 I I I 24 14,5916 14,69 14,6320 14,77 14,6720 14,78 14,67 I 14,77 I I I 28 14,5826 14,71 14,6224 14,75 14,6420 14,78 14,66 I 14,74 I I I 16 14,5818 14,73 14,6426 14,72 14,6534 14,73 14,63 I 14,74 I I I 24 14,5824 14,72 14,6218 14,76 14,6422 14,76 14,66 I 14,78 I I I i 102 I i 86 I i 80 I i 98 I i 94 I 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = med 26 I med 22 I med 20 I med 25 I med 24 I T T T T T T T T T T i 17 i 17 i 16 i 15 i 16 i (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.) ti 68 i ti 84 i ti 78 i ti 74 i ti 58 i ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = = = = = T med T med T med T med T med T T T T T 2345 6 6 10:04 6 10:44 10:24 6 11:22 11:00 20 11:582 11:36 163 12:12 i 144 i 145 6 i 6 09:58 6 10:32 10:16 6 11:08 10:48 18 14,66 11:442 11:24 14,75 163 12:00 i 164 i 16 I 5 6 i 6 09:46 6 10:28 10:02 6 11:08 10:44 16 14,67 11:422 11:22 14,78 163 11:56 i 144 i 14 I 5 6 i 6 09:42 6 10:14 09:56 6 10:50 10:24 14 14,67 11:422 11:08 14,73 103 12:06 i 184 i 24 I 5 6 i 6 10:06 6 10:48 10:24 6 11:24 11:06 18 14,62 12:04 11:42 18 14,8 12:20 i 18 i 16 I i 14,68 14,75 I 5 6 11:42 12:00 18 14,74 14,85 I Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Total 30 t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Promedio t Tendencia Error Hora Hora T T 7 (2º) -0,0031 0,0002 18 (3º) 6 -0,0031 09:22 0,0002 09:34 12 1 i 9 (4º) 6 -0,0031 09:04 0,0002 09:18 14 1 i 6 09:10 09:26 16 i 11 (6º) -0,0031 0,0002 1 6 09:24 09:42 18 i ENE 6 (1º) -0,0031 0,0002 1 6 09:22 09:42 20 i Mes1998 (orden) Día nat. semanal (ºC/día) Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida t Tendencia Error Hora Hora T Ti %

Mes Día nat. semanal Tend. Nº grupo Nºpersonas entrada salida ti ii antes max Ii(gr) error ΔTmax ΔCO2 max ΔT/pers•min ΔT6p•10 min ΔCO2/gr tR Recup 1998 (orden) (ºC/día) (min.) (min.) (ºC) (ºC) (ºC) (ppm) (ºC) (ºC) (ppm) (h.)

Total 30 tT=∑ti 88 iT=∑i 88 IT=∑ Ii(gr) 0,59 0,2 485 97 16

Promedio tT med 18 iT med 22 IT med. 0,12 0,04 0,0011 0,07

ENE 14 (2º) -0,0040 0,0012 TOTAL 30 09:00 12:00 180 14,57 14,73 0,16 0,16 9 16 (4º) -0,0040 0,0012 TOTAL 30 08:00 11:00 180 14,56 14,72 0,16 0,16 21 Anexo 2 17 (5º) -0,0040 0,0012 TOTAL 20 09:00 11:00 120 14,56 14,71 0,15 0,15 12 18 (6º) -0,0040 0,0012 TOTAL 30 09:00 11:00 120 14,55 14,64 0,09 0,09 11 21 (2º) -0,0030 0,0013 TOTAL 30 09:00 11:00 120 14,52 14,67 0,15 0,15 11 23 (4º) -0,0030 0,0013 TOTAL 30 09:00 12:00 180 14,51 14,66 0,15 0,15 20 25 (6º) -0,0030 0,0013 TOTAL 30 09:00 12:00 180 14,51 14,65 0,14 0,14 17