Un pinchazo profundo en la Tierra

Un total de 300 cient¨ªficos de varios institutos geof¨ªsicos de la Rep¨²blica Federal de Alemania (RFA) preparan el inicio en septiembre de la perforaci¨®n de un pozo que llegar¨¢ a 14 kil¨®metros de profundidad si las altas temperaturas de la corteza terrestre a esos niveles lo permiten. En Winddischeschenbach (noreste de Baviera) no buscan petr¨®leo ni minerales, aunque de ese tipo de prospecciones se han tomado prestadas las t¨¦cnicas para llevar a cabo el proyecto. Su ¨²nico inter¨¦s es conocer la estructura de la roca toc¨¢ndola con sus manos y analizarla en sus laboratorios.

El sondeo m¨¢s profundo realizado hasta ahora, 12 kil¨®metros, es el de la pen¨ªnsula de Kola (URSS). La longitud de estas perforaciones puede parecer insignificante en relaci¨®n con el radio de la Tierra, que mide 6.378 kil¨®metros; sin embargo, entra?an una gran dificultad t¨¦cnica y cient¨ªfica.La primera parte del programa de la RFA de Sondeo Continental Profundo (en alem¨¢n, KTB) ha finalizado ya. Ha consistido en la construcci¨®n de un pozo de m¨¢s de 4.000 metros en el mismo lugar en el que se realizar¨¢ el de 14 kil¨®metros. Del pozo piloto se han extra¨ªdo muestras de la corteza terrestre y se ha obtenido una valiosa informaci¨®n geof¨ªsica. Tambi¨¦n se ha acumulado la experiencia necesaria para realizar el sondeo principal. Una de las mayores sorpresas para los cient¨ªficos ha sido encontrar indicios de fluidos a m¨¢s de 3.000 metros, cuando los pron¨®sticos anunciaban que ser¨ªa roca seca. Tambi¨¦n ha sido inesperado el hallazgo de microorganismos.

Analizar el subsuelo

Los geof¨ªsicos -no pueden acceder al interior de la Tierra para analizarla. Investigan las estructuras y propiedades f¨ªsico-qu¨ªmicas del subsuelo por medios indirectos, como m¨¦dicos que s¨®lo pudieran estudiar el cuerpo humano palp¨¢ndolo. La perforaci¨®n de pozos superprofundos, aunque no lleguen sino a unos pocos kil¨®metros del interior de la Tierra, es la ¨²nica forma de obtener datos directos del subsuelo.

El objetivo del proyecto KTB, de la Fundaci¨®n Alemana para la Investigaci¨®n y otras instituciones oficiales, con un coste total de 500 millones de marcos (unos 30.000 millones de pesetas), es realizar investigaciones b¨¢sicas sobre condiciones geoqu¨ªmicas y geof¨ªsicas. Asimismo, se estudiar¨¢n los procesos que ocurren en la corteza terrestre para entender la din¨¢mica de la evoluci¨®n de las placas tect¨®nicas que la forman. En las muestras de roca extra¨ªdas del pozo se analizan factores como conductividad el¨¦ctrica, magnetismo, radiactividad, presencia de fluidos, densidad, tensi¨®n y deformaci¨®n.

Michael Heinisch, geofisico responsable del equipo cient¨ªfico en el laboratorio de campo del KTB, donde trabajan 35 investigadores, explica c¨®mo se eligi¨® el lugar del sondeo. "Los pozos para exploraci¨®n de recursos se hacen en zonas de sedimentos, de rocas secundarias, pero nosotros queremos perforar en roca primaria de la corteza. En la RFA, esta corteza est¨¢ en la superficie s¨®lo en dos lugares: en la Selva Negra y en el noreste de Baviera, donde vamos a perforar. Adem¨¢s, este sitio es un borde entre dos tipos diferentes de placas tect¨®nicas que debieron chocar hace 300 o 400 millones de a?os". Heinisch aclar¨® que en el punto elegido hay otra capa de un material distinto, de modo que el KTB atravesar¨¢ tres tipos de formaciones.

La temperatura en el pozo es determinante para la perforaci¨®n, porque los equipos t¨¦cnicos y cient¨ªficos no resisten muchos grados. "Los estudios previos indicaban que en Winddischeschenbach encontrar¨ªamos 300? cent¨ªgrados a 14 kil¨®metros de la superficie, y el dato fue fundamental para decidir esta ubicaci¨®n", dice Michael Heinisch. "Pero en el pozo piloto hemos encontrado 118? a 4.000 metros. Si la temperatura aumenta 2,8? cada 100 metros en lugar de los 2,2? estimados, encontraremos 300? a 11 kil¨®metros" En cambio, con una temperatura inferior en esa cota, a la que se llegar¨¢ en 1994, la perforaci¨®n continuar¨ªa hasta los 14 kil¨®metros.

Las muestras de roca extra¨ªdas del pozo piloto son unos cilindros de aproximadamente un metro de largo y 10 cent¨ªmetros de di¨¢metro, de los que se cortan tres trozos. Una parte se analiza en el laboratorio de campo, en la misma boca del pozo, otra se env¨ªa a los centros de investigaci¨®n del proyecto, y una tercera parte se guarda sin tocarla para las generaciones futuras de cient¨ªficos. Los cilindros est¨¢n depositados en el almac¨¦n del laboratorio de Winddischeschenbach, donde se colocar¨¢n tambi¨¦n las rocas extra¨ªdas del sondeo principal.

El di¨¢metro de las brocas

El di¨¢metro de los pozos var¨ªa en funci¨®n de los equipos de perforaci¨®n empleados. "En el nuevo sondeo vamos a utilizar equipos nuevos, pero t¨¦cnicas de perforaci¨®n habituales en prospecciones, excepto por el di¨¢metro. En prospecciones mineras a 7.000 metros, en Sur¨¢frica, se utilizan brocas de 131 mil¨ªmetros de di¨¢metro, que resulta peque?o para los instrumentos de exploraci¨®n geof¨ªsica", explica Heinisch. "Nosotros vamos a sacar muestras de 22 cent¨ªmetros de di¨¢metro", a?adi¨®.

Una innovaci¨®n importante del KTB es el l¨ªquido que refrigera y lubrifica las herramientas. Tambi¨¦n garantiza la extracci¨®n a la superficie de las part¨ªculas producidas en la perforaci¨®n, que se estudian en correlaci¨®n con las muestras de piedra. En este pozo se utiliza un producto que es l¨ªquido cuando se agita, y cumple as¨ª las funciones de refrigeraci¨®n y lubrificaci¨®n, pero se solidifica como una gelatina en cuanto se deja en reposo. Eso permite que todas las part¨ªculas de polvo y gases originadas en la perforaci¨®n lleguen como congeladas a la superficie, disponibles para los laboratorios.