Monthly Geological Pics

JANUARY 16

The Strait of Gibraltar

The Strait of Gibraltar is the cradle of civilizations and myths like Atlantis , which date back to the dawn of history, same as it hosts now another civilization of life enjoyment...
To the Greeks and Phoenicians the Strait marked the end of their travels, the "limits of the known lands” and the door to a new landless sea , huge and unknown, where they did not dare to enter. 
The sense of remoteness of this area from the Greek and Phoenician metropolis made ​​legends and myths related to the Strait and nearby regions to be extended across the Mediterranean from the earliest times.

 Europe's southernmost point in Tarifa's pigeon island.

For those who not only know but enjoy it, the " Strait” is synonymous of evocative thoughts ... : pristine beaches, dunes, whales, bird migration ... 

To others, possibly it evokes raft immigration and strong east winds...

Contrasts that are diluted to an univocal reality ... 

that is the Strait being, and never better said through land, sea and air, surely one of the most fascinating natural areas not only in Spain, not even in Europe, but we could say around the whole world… 

The Strait is not only the link between two continents. 
Beyond the exuberance of its mountains , its cetacean species inhabiting its waters or the biannual bird migration between Africa and Europe, it is antagonistic and primarily a geological boundary that separates them ... 
although it was not always so.

In fact, the Strait of Gibraltar is an area of such ​​geological complexity and controversy that we could devote an entire post to describe the ideas about its opening in the Miocene, as to the reasons for the 1755 Lisbon earthquake, the desiccation of the Mediterranean or the origin of his hard bathymetry ...

These and other curiosities await the traveler who comes to this natural passage between the Mediterranean Sea and the Atlantic Ocean, the border between Africa and Europe. Without a doubt a unique place in the world...

Satellite image from NASA available in Internet

Historia antigua…

El Estrecho en el pasado:

Hace 7,2 M. años, en el Mioceno, la zona del Estrecho actual se encontraba emergida y la comunicación por mar entre el océano Atlántico y el mar Mediterráneo se producía por el llamado Estrecho Rifeño, una profunda depresión situada entre el Atlas y la cadena del Rif llamada “Surco de Tazza”. Mucho tiempo después se abrió un segundo estrecho, el Estrecho Bético, en las actuales provincias de Sevilla y Córdoba. Éste era de aguas profundas y ricas en fauna, lo que explica la existencia de enormes ostras, dientes de tiburón y huesos de ballenas como los descubiertos en Montilla (Córdoba).

La desecación del Mediterráneo:

A finales del Mioceno, hace unos 5,8 M. años, los fondos marinos del estrecho progresivamente se levantaron y el Estrecho Bético se cerró por Murcia y Alicante creándose un profundo golfo que se iría colmatando poco a poco: el Valle del Guadalquivir.

El paso de las aguas interoceánicas quedó supeditado al Estrecho Rifeño que quedaría a su vez cegado por la emersión de la meseta marroquí a causa de movimientos tectónicos.

Esto provocó que el mar Mediterráneo se convirtiera en un gran lago, iniciándose lo que se conoce como la Crisis Salina del Mesiniense, un período de tiempo que se caracterizó por una evaporación del Mediterráneo casi completa y que provocó una acumulación masiva de sal en sus fondos marinos.

Durante la desecación, los principales ríos que desembocaban en el Mediterráneo, el Ebro, el Nilo o el Ródano excavaron profundas gargantas en los márgenes de la cuenca mediterránea, desembocando en lagos salinos situados en las partes más profundas, a más de un kilómetro y medio de profundidad.

El cañón del Estrecho:

La erosión producida por la inundación que reconectó el Atlántico con el Mediterráneo, hace unos 5,3 M. años produjo lo que se conoce como el “Cañón del Estrecho”. Lejos de la imagen figurada de unas impresionantes cascadas, el desnivel entre ambos mares dio lugar a un no menos espectacular torrente en el que el agua entrante erosionaba rápidamente el cauce, profundizándolo y excavando un valle en el fondo marino de al menos 200 km de longitud, desde el Atlántico hasta el centro del Mar de Alborán, unos 8 km de anchura y varios cientos de metros de profundidad, con batimetrías de -900 m. en la Bahía de Algeciras. 

Con caudales de hasta 500 veces el del río Amazonas y corrientes de 100 km/hora, el Mediterráneo se pudo llenar en tan sólo unos 2 años.

La historia reciente…

La Atlántida:

Hace entre 14 y 8 mil años, durante el último periodo glaciar, el Würm III que congeló los mares y océanos disminuyendo su superficie y su nivel hasta unos 120 metros por debajo del actual, el umbral submarino de Espartel o Banco de Majuán, en la actualidad a una batimetría de -56 m emergió como una isla en mitad del Estrecho. Con el fin del período glaciar el mar subió y Espartel quedó sumergida. Fuertes terremotos y maremotos acabarían definitivamente con la isla que quedó bajo las aguas para siempre. Platón habría conocido la historia de esta isla, y se habría inspirado en ella para crear el mito que ha llegado hasta nosotros como la Atlántida.

Umbral batimétrico de Camarinal. Tomado de: “Study of the generation and propagation of internal waves in the Strait of Gibraltar…” Brandt, P., Alpers, W. & Backhaus, J. O., J. Geophys. Res., 101, (1996).

El terremoto de Lisboa:

Las zonas de subducción son los lugares donde una de las placas tectónicas de la Tierra se introduce por debajo de otra, produciendo a menudo algunos de los terremotos más fuertes del mundo… En el Estrecho existe una capa en la parte norte de la placa africana que subduce muy lentamente bajo Europa. Esta capa corresponde al manto terrestre (y a parte de la corteza superior), a lo largo de la cual se produce algo similar a una "bisagra", estirando la corteza por encima de ella. El resultado de esta dinámica son los terremotos como el de Lisboa, o más recientemente el de Alhucemas (Feb 2004) de magnitud 6,3.

On Geological Time Concept

I have recently been in the heights of the Guadarrama National Park, looking for the beautiful butterfly Graellsia Isabellae... A creature that lives only a few days ... those necessary to procreate and ensure that she and her offspring in successive years continue beautifying, briefly, her world ... and ours.

A world that in Graellsia’s case is so static, in which nothing changes, nothing happens, everything is the same, it is always night ... or it is always summer, and there are always stars in the sky...

Our own life lasts, say, hopefully, eighty years. During that time things do happen, days follow nights, seasons and even some geological phenomena occur, but nothing radical. The Guadarrama range was there when I was born and there will be when I die. The Himalayas continue their ascent and the Strait of Gibraltar is closing, but I've been watching it from Tarifa time and time again, and have not noticed any difference ....

Everest massif from the air..., Lhotse, Cho-Oyu, Makalu...

Physical time corresponding to geological time develops with a slowness that, unlike not just historical time, but own-self time, rather than making seconds, minutes or days to be important, years, centuries and millennia are important.

Earth life resumed in 24 hours

Geology, to the extent that it is a historical science, has in the "time" one of its basic concepts. Its presence is more or less explicit, in the treatment of all geological processes and arguably to have a basic understanding of the science claims to have built the concept of geological time.

Therefore, the importance that the Geological Time subject has in the internal logic of the geological science, along with its difficult conceptualization, justifies its didactic interest. However, didactic treatment of the geologic time is often limited to addressing the difficulty, evident on the other hand, that mental representation offers of such unimaginably great times..

Indeed, the difficulties of magnitude hinder or prevent the construction of the concept of geological time, particularly :

The " imaginative barrier " or difficulty to mentally represent such enormous magnitudes as those involved in geologic time and, 

The slowness, considered from a human time scale, of
most occurring geological processes

Other additional difficulties have to do with the huge spatial and not only temporary scales involved in many of the geological processes, inaccessibility to which these processes occur, the temporal distance between cause and effect and its uniqueness and impossibility to be reproduced in the laboratory.

 Strait of Gibraltar as seen from spanish side

Geological time is but a portion of physical time, the last 4,550 million years, where it makes no sense speaking of the first as a qualitatively different concept from the second.

Ordesa glacial valley, in the Pyrenees (Spain)

The construction of the concept of geological time, to understand the magnitude of the numbers involved, requires first to associate a concept of change. If the Earth is constantly changing, each geological period is likely to be characterized as distinct from the earlier and later. 

In addition, in order to reconstruct the past of the Earth it is not only necessary that changes have occurred but it is essential that terrestrial dynamics have left some kind of remains or evidence of those changes.

In this sense, until the nineteenth century, the teleological and anthropocentric position of the Earth, considered the abode of humanity, left no sense to the existence of a land without men. The concept of an Earth without men was a very important change that was not easy to perform. In the absence in the nature of elements that allow inferring the age of the Earth, it only remained to interpret historical documents and the Bible was not only considered a sacred text for the Christian doctrine, but was generally accepted as the most reliable historical document for earlier periods. 

Genesis was resorting to the more necessary because it lacked alternative. It is not so surprising Archbishop James Ussher dating the creation of the world at 9 pm on October 23 4004 BC.

In the nineteenth century Buffon estimated the time needed to consolidate the planet 117,000 years, while the total time to get the current temperature would be three million years ... These numbers may seem ridiculous now, but eventually meant a long shot that broke the barrier set by the still dominant biblical chronology and, above all, meant that the age of the Earth could be scientifically calculated.

In the second half of the nineteenth century a number of proposals would happen that aimed to put figures to the age of the Earth. One was due to Darwin, who attributed the age of 300 million years in southeast England, this being taken by others as the "new standard" on the age of the Earth.

But the most influential of these in the second half of the nineteenth century was due to Lord Kelvin, who started from the hypothesis of a land formed by the collision of meteorites that as a result of these impacts, should have been found melted in full. 

From then until now, the planet would have been continually losing heat. In 1868, after some less precise proposals for the Earth he established an approximate age of 100 million years. This figure remained a point of reference for the rest of the century.

Sorrosal cascade spot, Huesca (Spain)

We will not extend here in the further evolution of earth sciences, currently however the age considered for the Earth is more than 4500 million years. That would be today the length of Geological Time for our planet.

Tomorrow, geological time can refer to the geo-planetology and spread in who knows how many billions of years.

El Tiempo Geológico

He estado recientemente buscando a la bella mariposa Graellsia Isabellae en los altos del Parque Nacional del Guadarrama… Una mariposa nocturna que vive unos pocos días…, los justas para procrear y asegurar que ella y su descendencia  en sucesivos años sigan embelleciendo, fugazmente, su mundo… o el nuestro.

Un mundo que en su caso dura solo unos pocos días… un mundo por tanto estático, en el que nada cambia, nada pasa, todo es igual, siempre es de noche… o siempre es verano, o siempre hay estrellas…

Nuestra vida dura, digamos, ojalá, ochenta años. En ese tiempo sí pasan cosas, días y noches, estaciones e incluso algunos fenómenos geológicos, pero nada radical. El Guadarrama estaba ahí cuando nací y ahí seguirá cuando me muera. Los Himalayas siguen su ascenso y el estrecho de Gibraltar se va cerrando, pero mira que he ido veces a Tarifa y no noto la diferencia… En cambio, las bases topográficas que utilizamos en un túnel en construcción en Nepal se han desplazado hasta dos metros después del terremoto de abril… ahí es nada.

Macizo del Everest, desde el aire..., Lhotse, Cho-Oyu, Makalu...

El tiempo físico que corresponde al tiempo geológico se desarrolla con una lentitud en la que a diferencia no ya del tiempo histórico, sino del tiempo personal, en vez de ser importantes los segundos, minutos o días, son importantes los años, los siglos y los milenios.

La edad de La Tierra resumida en 24 horas

La geología, en la medida en que es una ciencia histórica, tiene en el «tiempo» uno de sus conceptos básicos. Su presencia se halla, más o menos explícita, en el tratamiento de todos los procesos geológicos y podría decirse que tener unas nociones básicas de esta ciencia exige haber construido el concepto de Tiempo Geológico.

Por lo tanto, la importancia que, desde la lógica interna de la ciencia de la geología, tiene el tema del Tiempo Geológico, junto con la difícil conceptualización que presenta, justifican su interés didáctico  Sin embargo, el tratamiento didáctico del tiempo geológico se limita con frecuencia a abordar la dificultad, por otro lado evidente, que ofrece la representación mental de tiempos tan inimaginablemente grandes.

En efecto, las dificultades de magnitud obstaculizan o impiden la construcción del concepto de Tiempo Geológico, sobre todo:

La «barrera imaginativa» o dificultad de representar mentalmente cifras de tan enorme magnitud como las implicadas en el Tiempo Geológico y,

La lentitud, considerada desde la escala temporal humana, con que ocurren la mayor parte de los procesos geológicos.

Otras dificultades añadidas tienen que ver con las enormes escalas espaciales y no sólo temporales implicadas en muchos de los procesos geológicos, la inaccesibilidad a la que dichos procesos ocurren, la lejanía temporal entre causa y efecto y su singularidad e imposibilidad de reproducirlos en el laboratorio.

 El estrecho de Gibraltar visto desde España

El Tiempo Geológico no es más que una porción del tiempo físico, los últimos 4.550 millones de años, careciendo de sentido hablar del primero como si se tratase de un concepto cualitativamente diferente del segundo.

El valle glaciar de Ordesa, en los Pirineos

La construcción del concepto de Tiempo Geológico, para entender la magnitud de las cifras implicadas, requiere en primer lugar asociarle un concepto de cambio. Si la Tierra está en permanente cambio, cada período geológico es susceptible de ser caracterizado, diferenciándolo de los anteriores y posteriores. 

Además, para poder reconstruir el pasado de la Tierra, no sólo es necesario que hayan ocurrido cambios sino que resulta imprescindible que la dinámica terrestre haya dejado algún tipo de restos o evidencias de esos cambios.

En este sentido, hasta entrado el siglo XIX, la posición teleológica y antropocéntrica de la Tierra, considerada como la morada de la humanidad, dejaba sin sentido la existencia de una Tierra sin hombres que la poblasen. La concepción de una Tierra sin hombres supuso un cambio muy importante que no resultó fácil de realizar.  Ante la ausencia en la naturaleza de elementos que permitieran inferir la antigüedad de la Tierra, sólo restaba interpretar los documentos históricos y la Biblia no sólo era considerada como un texto sagrado para la doctrina cristiana, sino que se aceptaba generalmente como el documento histórico más fiable para los períodos más antiguos. 

Recurrir al Génesis era tanto más necesario cuanto que se carecía de alternativa. No es de extrañar así  la datación del arzobispo James Ussher, que situaba la creación del mundo a las 9 horas del 23 de octubre del año 4004 aC.

En el siglo XIX Buffon calcula el tiempo necesario para la consolidación del Planeta en 117.000 años, mientras que la duración total para tener la temperatura actual sería de tres millones de años… Estas cifras pueden parecernos ridículas en la actualidad, pero en su momento significaron una apuesta arriesgada que rompía la barrera establecida por la cronología bíblica, aún dominante y, sobre todo, implicaban que la edad de la Tierra podía ser calculada científicamente.

En la segunda mitad del siglo XIX se suceden diversas propuestas que tienen como objetivo poner cifras a la edad de la Tierra. Una de ellas se debe a Darwin, quien atribuyó al sureste de Inglaterra la edad de 300 millones de años que fue tomada por otros autores como la «nueva referencia» sobre la edad de la Tierra.

Pero la datación más influyente de las realizadas en la segunda mitad del siglo XIX se debe a Lord Kelvin, quien partió de la hipótesis de una Tierra formada por el choque de meteoritos que, como consecuencia de esos impactos, debería haberse encontrado fundida en su totalidad. Desde ese momento y hasta la actualidad, el Planeta habría ido perdiendo continuamente calor.  En 1868, tras algunas propuestas menos precisas, estableció para la Tierra una edad aproximada de 100 millones de años. Esta cifra permaneció como referencia obligada durante el resto del siglo.

Cascada de Sorrosal, Huesca

No nos vamos a extender más aquí en la evolución posterior de las ciencias de la tierra, sin embargo actualmente la edad considerada para la tierra es de algo más de 4500 millones de años. Esa sería a día de hoy la duración del Tiempo Geológico de nuestro planeta.

Mañana, el tiempo geológico puede referirse a la geo-planetología y extenderse en quien sabe cuántos miles de millones de años.

Killer whales... The fight for tuna

Tuna fishing is a struggle for survival, between men, killer whales and of course tuna themselves…

The competition between the fishermen and the killer whales heats up in the Strait of Gibraltar, as the Red Tuna (or bluefin tuna) migrates from the Mediterranean sea to the Atlantic ocean, every summer, after spawning…

Each year, the fishermen are waiting, and so are the killer whales…

Bluefin are the largest tuna and can live up to 40 years. They migrate across oceans and can dive more than 4,000 feet. Bluefin tuna are made for speed: built like torpedoes, have retractable fins and their eyes are set flush to their body. They are tremendous predators from the moment they hatch, seeking out schools of fish like herring, mackerel and even eels. They hunt by sight and have the sharpest vision of any bony fish.

Tuna swim very deep, as well as fast, and Moroccan fishermen use the fishing line method to catch the tuna, from under two hundred meters deep… 

(Spanish fishermen use the traditional Almadraba on the tuna entering the Mediterranean in the spring and the concrete block fishing when tuna are leaving in the summer).

With the line paid out, the crew can only wait and hope… and watch the whales. The sound of the winch is the signal for the waiting whale… a fish has been hooked…

In fact, a direct symbiosis between whales and fishermen goes on, such that fishermen use the whales to guide themselves to areas where the tuna are scrolling through deep water. 

Once fishermen throw their fishing lines, killer whales start swimming, circling among fishing boats, hoping that tuna bites the bait. Patiently, they wait for fishermen to rise tuna to the surface, and that is when the cetaceans attack the capture, taking the commission from their previous collaboration.

The fishermen will have to work as fast as possible to bring the line on board. By the time the fish nears the boat, all the fight has gone out of it. This is as easy a meal as a killer whale would hope for. The whales can steak the tuna in minutes. 

Estimated losses due to the groups of whales that prey tuna caught by artisanal fleets operating in the Strait of Gibraltar are in reality believed to be under 15% of catches.

This eating habit wouldn’t do much for whales popularity, but only a mere 5% of fishermen in the Spanish Tarifa fishing port are reported to be against the killer whales. On the other hand, recent whale watching economical activities are fast increasing. 

No wonder, it is too good an opportunity for killer whales to miss.

The Mediterranean Red Tuna fishery as a whole is far from being sustainable, mainly because this species is currently overexploited and endangered. 

Natural tuna catch alone cannot maintain anymore the killer whales population growth rate, but they need from traditional fisheries to which they "steal" the fish caught in the lines. In this way, whales began eating tuna from the fishermen only around thirty years ago and now, the culture has spread among all the members of the locals groups. 

The population of killer whales of the Strait of Gibraltar is classified as " critically endangered " according to their numbers, 30 individuals, divided into 3 more or less stable social groups. 

They are located mainly in shallow waters west of the Strait, both in spring and summer. From March to May, these groups are located in areas of the Gulf of Barbate and Conil, while in June they are near the port of Tarifa. In July to October they move to areas of both Moroccan and Spanish fisheries. 

It is quite uncertain where do they travel from November to March... Sights have been reported in the portuguese Algarve coast, and they also might swim onto the Açores islands or mid-way to Canarias... maybe even further... but that is mostly unknown.

Orcas, or killer whales, are the largest of the dolphins and one of the world's most powerful predators lacking natural ennemies. They are found in all oceans, from the frigid Arctic and Antarctic regions to tropical seas. Killer whales as a species have a diverse diet and some feed exclusively on fish, while others hunt marine mammals. Killer whales are highly social, some populations being composed of matrilineal  family groups which are the most stable of any animal species. Their sophisticated hunting techniques and vocal behaviors, which are often specific to a particular group and passed across generations, have been described as manifestations of culture.

The fishing day is over and the fishermen disembark the product of their strenuous effort in their traditional ports, on the southern shore of the strait.

The expectation on the docks is remarkable... children and adults contemplate the fishery product. 

Despite the tribute given to the whales , the day has been good and still ensures the livelihood of families...

Actividad más comercial que científica, a pesar de palabras como "fundación, investigación, estudio", es encomiable la labor de las empresas de avistamiento de cetáceos de Tarifa, que han puesto en valor la presencia de estos bellos animales en el Estrecho, constituyendo una alternativa de turismo sostenible que hace rentable la conservación del patrimonio natural. Entre ellas yo tengo palabras de agradecimiento al entusiasmo de los biólogos de Turmares de quienes soy asiduo cliente.

Nada es perfecto y las molestias inevitables a los animales siempre son mejores que darles la espalda, cuando no directamente alterar su hábitat o perseguirlos. No hace tanto, las últimas industrias balleneras en España se radicaban en el estrecho...