Geociències Barcelona està estudiant com l’augment de les temperatures i les sequeres en el Pirineu Català poden alterar l’equilibri hidrogeològic de coves, cavernes i grutes. Per fer-ho, analitzaran les perles de caverna, unes formacions calcàries que han estat, fins la data, pràcticament inexplorades. És una recerca exploratòria d’un patrimoni natural pràcticament desconegut.

Excepcionals nius de perles en una cova, propera a Lunada, al nord de Burgos. Imatge de Roberto F. García (Espeleofoto)

La nova investigació liderada per Geociències Barcelona (GEO3BCN-CSIC) estudiarà l'impacte del canvi climàtic a cavitats kàrstiques i coves del Geoparc Orígens, de la xarxa de geoparcs de la Unesco, a la Conca de Tremp (Lleida). Ho faran centrant-se especialment en les perles de caverna, unes concrecions calcàries, també conegudes com a pisòlits o oòlits, amb aspecte arrodonit que es poden formar per l’acció de l’aigua al terra, en replans, nínxols de paret o fons de gours.  

Secció interior d'un model de perla perfecta. Imatge: GEO3BCN-CSIC

“Les perles de caverna són un tipus de creixement espeleotèmic poc conegut”, detalla Mercè Cisneros, investigadora del GEO3BCN i responsable del projecte. Constitueixen dipòsits rars, difícils de trobar i encara ben poc estudiats, al contrari que les estalagmites o estalactites, molt estudiades”, 

La recerca busca entendre com l’augment de temperatures i la reducció de precipitacions als Pirineus catalans poden alterar l'equilibri hidrogeològic de les cavitats, afectant la formació de les perles de caverna.  Les perles són molt sensibles als canvis hídrics i poden aportar informació sobre els canvis ambientals de la cova on s’han format, de forma similar a com ho fan les estalagmites.

Entendre com es formen i creixen

Les perles de caverna es formen per l’agregació de fines capes de calcita al voltant d’un nucli format per qualsevol material que es troba parcial o totalment submergit en l’aigua. Si es mira en el seu interior, es poden veure la successió d’anells concèntrics, que recorden els anells dels arbres. Saber interpretar-los és un dels reptes que tenen els investigadors per davant.

Per exemple, de la seva morfologia externa, com la forma, textura o trets observables a ull nu, es pot arribar a extrapolar si el ritme de degoteig era relativament més o menys ràpid o si el bassiot on creixien les perles tenia més o menys aigua. 

¿Quant de temps triga a créixer una perla? “Un estudi que s’està desenvolupant al nostre centre apunta a un creixement de desenes de micròmetres en un any a l’Avenc Montserrat Ubach al Solsonès”, apunta Mercè Cisneros. Però no totes creixen a la mateixa velocitat, perquè depèn de moltes variables. 

Estudis previs han detectat a zones mediterrànies un creixement anual en perles de poques desenes de micròmetres però també de menys d’un micròmetre en un any durant el Pleistocè Tardà, fa més de 10.000 anys, al sud de la Xina. El gruix de les làmines pot dependre de la taxa de degoteig i de la disponibilitat d’aigua, però també de la composició química de l’aigua que hi arriba. 

“Certament es tracta d’un tema poc explorat i encara no disposem de creixements datats en perles del Geoparc Orígens”, apunta Cisneros. Encara “no sabem tot el que ens poden aportar”, reconeix. Cal datar-les, posar en correlació el seu creixement amb les condicions climàtiques de les cavitats, amb la quantitat de perles formades,  amb les condicions geològiques i condicions ambientals exteriors... 

Com a curiositat, Cisneros explica un dels pocs estudis dedicats a les perles de caverna, en el qual la seva datació va permetre establir l’antiguitat d’unes restes de mamut del Pleistocè Tardà. Els fòssils van ser trobats a la Cova Diaozhongyan, i gràcies a les perles que es van trobar en els mateixos sediments es va poder establir l’edat màxima més acurada de les restes. 

En un dels pocs estudis dedicats a les perles de caverna, la seva datació va permetre establir l’antiguitat d’unes restes de mamut del Pleistocè Tardà 

“Sabem, i tenim la impressió que en general les coves estan més seques”, diu Cisneros. En aquest sentit, “les perles de caverna podrien actuar com sentinelles de la vulnerabilitat de les cavitats davant el canvi climàtic”, ja que la disminució d'aigua, produïda per l’increment de la durada de les ratxes seques, pot aturar el seu creixement i modificar les condicions internes de les coves. 

Observacions preliminars ja indiquen una tendència a la sequera a l’interior de les cavitats, fet que podria tenir conseqüències significatives per a la biodiversitat i la conservació del patrimoni subterrani. 

A més, comparat amb altres hàbitats i ecosistemes, els de les cavitats subterrànies són pràcticament desconeguts. I dins del poc que es coneix, se’n sap més de la fauna, i poc de la flora o dels microorganismes presents (bacteris, fongs...), molts dels quals poden estar o haver estat presents a les perles. “Considerant la precipitació de la calcita induïda per la microbiota en algunes perles, es podria dir que mantenen relació amb la diversitat”.

Niu de perlas que estan monitorant els investigadors de GEO3BCN, al Geoparc Orígens. Imatge: Marc Garriga

Preveure la variabilitat de les precipitacions i la disponibilidad d'aigua subterrània

Geoparc Orígens, un territori als Pirineus de Lleida amb un patrimoni geològic excepcional, amb la seva diversitat de paisatges i patrons climàtics, ofereix un escenari idoni per a aquesta recerca. D’acord amb Cisneros, gràcies a la “heterogeneïtat dels patrons climàtics” d’aquesta zona, es pot analitzar com diferents condicions afecten les cavitats i la formació de perles. També es poden realitzar projeccions per preveure l’augment de la variabilitat de les precipitacions i l’augment de les sequeres, cada cop més intenses. En aquest sentit, l’estudi també ajudarà a preveure la disponibilitat d’aigua subterrània. 

El projecte, gestat i coordinat des de Geociènces Barcelona, estudiarà 15 coves del parc natural, i durà a terme anàlisis al seus laboratoris, utilitzant tècniques com la difracció de raigs X, fluorescència de raigs X, espectroscòpia Raman i microscòpia electrònica de rastreig.

Observacions preliminars indican una tendència a la sequera a l'interior de les cavitats, el que podria tenir consequències significatives per a la biodiversitat i la conservació del patrimoni

A més, el projecte promou la participació de la comunitat local, incloent equips d’espeleologia i administracions locals. Una de les iniciatives serà una crida per recopilar fotografies antigues de les coves, permetent comparar l’evolució de les perles de caverna al llarg del temps. 

La investigadora destaca també els reptes logístics de l’estudi: “Algunes de les cavitats són de molt difícil accés. És per exemple el cas del Graller del Boixaguer amb 148 metres de fondària”. Per aquesta raó, comptaran amb el suport del Societat d’Amics de la Muntanya (SAM).

Aquesta recerca contribuirà no només al coneixement científic, sinó també a la conservació del patrimoni natural i cultural del Geoparc Orígens, en un context de canvi climàtic que ja es fa notar a les profunditats subterrànies dels Pirineus catalans.

Comunicació GEO3BCN y Comunicación CSIC Cataluña