Las condiciones climáticas en las cavidades. Factores abióticos (2)

El aire atmosférico epigeo tiene dos carácteristicas sobresalientes: 1) un gradiente térmico vertical y 2) una mezcla que podemos considerar muy homogénea de sus componentes hasta niveles muy altos. Estos se encuentran en la siguiente proporción: 75,5 % de NITRÓGENO, 23,15 % de OXÍGENO, 1,28 % de GASES NOBLES (especialmente argón) y 0,07 % fundamentalmente de VAPOR DE AGUA Y ANHIDRIDO CARBÓNICO.

Sabemos que la temperatura del aire desciende con la altitud; sin embargo la homogeneidad de la mezcla de sus componentes se conserva de una manera bastante aceptable. No obstante la Termodinámica nos dice que si mezclamos varios gases, gases que no reaccionan entre sí, en un compartimento estanco, sometido a la acción de la gravedad el equilibrio se va a alcanzar por difusión. El resultado de la mezcla tendrá una temperatura homogénea y sus componentes presentarán una estratificación ordenada en densidades decrecientes con la altura.

Teniendo en cuenta todo esto es evidente que en el aire atmosférico no hay un equilibrio difusivo porque las características que presenta éste son precisamente las contrarias; ¿por qué es esto así?. Bien, hay tres causas fundamentales. La primera sería la RADIACIÓN, que sabemos produce un calentamiento que es mayor en la superficie del suelo. Como consecuencia, la temperatura se va a elevar por conducción en las capas de aire más bajas.

La segunda causa sería la CONVECCIÓN; el aire que se ha calentado sobre el suelo se eleva transportando energía calorífica. Al elevarse se desplaza hacia zonas de menor presión por lo que se enfría por expansión adiabática. Pero al mismo tiempo hay partículas que descienden; se produce entonces un intercambio de calor entre las que ascienden y las que descienden, resultando un flujo de calor hacia el suelo. Finalmente, la tercera causa sería la TURBULENCIA; esta es directamente proporcional a la intensidad del viento y va a producir también un flujo de calor hacia el suelo, aunque en una magnitud mayor que la convección. El resultado de todo esto es de un equilibrio que vamos a llamar de radiación-turbulencia, que produce una mezcla homogénea y con un gradiente de temperatura que decrece con la altitud.

Pero en el interior de las grutas, en la atmósfera hipogea, las cosas no suceden así porque por un lado no existe radiación ni por consiguiente convección. No hay calentamiento de superficie porque el sol, lógicamente, no penetra en ellas. Por otro lado no existe turbulencia porque en la mayoría de los casos no hay corrientes de aire; estas sólo existen en los casos determinados en que la cavidad no tiene un verdadero aislamiento del exterior, bién porque tiene una boca muy amplia o por la existencia de dos o más bocas situadas a diferente altitud. Todo esto nos lleva a la siguiente conclusión: en la atmósfera de una cavidad existe un equilibrio del tipo difusivo.

(*) En la foto de arriba, cumulonimbo en formación sobre la ciudad de Málaga. Los cumulonimbos son nubes de gran desarrollo vertical, que están formados por una corriente de aire cálido y húmedo que se eleva girando en forma de espiral. Su base puede estar a 2.000 metros y su cima entre 12.ooo -15.000 metros; cuando llegan a estas alturas, los cumulonimbos se expanden y toman la típica forma en yunque. Foto, archivo del autor.