Micropaisajes II: naturaleza inorgánica (cristalización de soluciones concentradas)

Continuamos la entrada anterior dedicada a lo más básico que se puede observar con un microscopio, teniendo como guía el libro de Bruno P. Kremer Manual de Microscopía, una auténtica delicia llena de experimentos apasionantes para asueto del niño -exterior o interior, es lo mismo- con ganas de descubrir por sí mismo los límites de la percepción visual. Todas, absolutamente todas las imágenes son del que suscribe, a menos que se diga lo contrario.

Siguiendo los apartados del manual, el siguiente es la microscopía de cristales diminutos, que trata sobre la cristalización de diferentes productos químicos, unos inorgánicos y otros orgánicos. Es decir, los que no están basados en el carbono y los que sí lo están.

El apartado microscopía de cristales diminutos, del Manual de Microscopía

En esta entrada estudiaremos la cristalización de productos químicos a partir de soluciones concentradas. Y qué mejor que utilizar los productos de un juguete vintage que compré por dos perras en el Rastro de Madrid, mi apasionante paraíso de lo inútil, del materialismo absurdo aunque con identidad y personalidad.

Pues sí, estos botecitos de plástico rellenos de sustancias de colores pertenecen al Cheminova, el sustituto barato del legendario Quimicefa, el juguete científico más peligroso de la década de los ochenta y noventa. Como estos productos se supone que no caducan, o caducan poco, los utilizaré aquí. Y si están caducados es lo mismo, algo saldrá. Total, todo acaba saliendo y en este blog no hay trampa ni cartón.

Productos del Cheminova, comprados en el Rastro

Pero primero vamos a repasar el Manual, por eso de la parte teórica. Para observar el crecimiento de cristales a partir de soluciones concentradas se puede utilizar prácticamente todo lo que la química describe, especialmente compuestos salinos siempre y cuando no sean venenosos y sean solubles en agua o etanol, el alcohol de 96º de toda la vida. Los compuestos insolubles no sirven, ya que casi siempre vamos a utilizar soluciones acuosas no demasiado concentradas: una punta de espátula de sustancia disueltos en 1-2 ml de agua.

Cristalización del nitrato de potasio sobre el calentador de tazas

La técnica es la siguiente:

Se toman un par de gotas de esta disolución -ya sea con espátula, cucharilla o pipeta- y se dejan sobre el portaobjetos hasta que se sequen y se produzca la cristalización. Para acelerar el proceso es muy útil disponer de una pequeña estufa de laboratorio o, mucho más cómodo y sirve para lo mismo, un barato calentador de tazas, de esos que se enchufan al USB del ordenador. En caso de que la sustancia sea soluble en etanol el calentador no hace falta, ya que los alcoholes son mucho más volátiles que el agua y la cristalización es mucho más rápida. También se pueden efectuar mezclas de soluciones -aunque ojo con lo que se mezcla- con resultados espectaculares, en los que se crean intersecciones y fronteras entre las dos sustancias.

La cristalización se observa bajo el microscopio usando iluminación polarizada, lo que implica la utilización de unos filtros especiales, o iluminación de campo claro con luz oblicua.

La iluminación polarizada consta de dos filtros: el filtro polarizador se sitúa entre la fuente de luz y bajo la preparación, y el filtro analizador sobre la preparación, entre el objetivo y los oculares. El filtro polarizador (el inferior) puede ser rotado, y deja pasar la luz sin obstáculos si la dirección de ésta se encuentra en paralelo con el analizador (el filtro superior).

Filtro polarizador (abajo) y preparación con ferricianuro de potasio cristalizado

Si la posición de los dos filtros forman un ángulo recto (nícoles cruzados en el argot más técnico), la luz seleccionada por el polarizador encuentra una barrera en el analizador, con lo que el fondo visual se oscurece a excepción de las partes de la preparación que tengan cristales que desvíen la luz polarizada (birrefringentes), que se observarán de diferentes colores. Si se gira el polarizador unos 45º se generar imágenes muy brillantes y coloridas de las estructuras birrefringentes que pueda haber en la preparación, de gran potencial artístico y creativo, que es lo que vamos a explorar a continuación.

Objetos muy adecuados para la observación microscópica con luz polarizada son, además de los cristales, los pelos de animales (por ejemplo en las egagrópilas), plumas de aves, escamas de pescado o paredes celulares vegetales.

Tras el inciso técnico, comenzamos con el nitrato de potasio (KNO₃), una sal que se encuentra, de forma natural, en el guano excretado por los murciélagos en las cuevas. Esta sustancia se recoge y se sumerge en agua, se filtra y se recogen los cristales del nitrato de potasio en el agua de filtración. En plan industrial -de forma mucho más rápida que recogiendo mierda de murciélago- se obtiene mediante la reacción del nitrato de sodio y el cloruro de potasio.  

Es un producto químico importante, utilizado para la producción de cristal, esmaltes para recubrimiento de superficies cerámicas o metálicas, tratamientos de metales y pólvora, entre otros.

Nitrato de potasio de densidad intermedia, formando líneas con ángulos fijos

A la luz polarizada es muy interesante, mostrando zonas más o menos densas de cristalización. En las zonas de densidad intermedia se forman cristalizaciones alargadas que forman ángulos fijos de aproximadamente 80º, que varían de color al giro del filtro polarizador. 

En las zonas más densas, con mayor cantidad de cristalización, se mantiene el ángulo de 80º entre las líneas, formando maclas rotundas a la luz polarizada.

Nitrato de potasio muy saturado, como brochazos de pintura acrílica

En las áreas menos saturadas aparecen cristales sueltos a modo de pequeñas gemas que parecen zafiros, rubíes, esmeraldas o, simplemente, granos de arena fina. Si uno recorre lentamente la preparación echando imaginación, se pueden reconocer pareidolias variadas como caras, cabezas de animales y objetos varios. Como muestra en la siguiente imagen se aprecia una cara con ojo, nariz puntiaguda, boca y barbilla. ¿Casualidad? Quizás...

Nitrato de potasio poco saturado, formando la cara de un personaje con piedras preciosas

Seguimos con el cloruro amónico (NH₄Cl), una sal que se encuentra de forma natural en la orina, los excrementos y los depósitos volcánicos.

En la industria se obtiene por reacción del amoniaco con ácido clorhídrico. Es muy estable, pero al calor se descompone liberando amoniaco y ácido clorhídrico en forma de un vapor de olor insoportable.

Su uso principal es en la agricultura como fertilizante nitrogenado, aunque también se emplea en la fabricación de baterías, para regular el pH de soluciones, en alimentación como regulador de acidez y en medicina como expectorante.

Cloruro amónico, parece la foto aérea de un área montañosa a la iluminación oblicua

La cristalización de este producto responde levemente a la luz polarizada, por lo que no produce colores rotundos y saturados. Sin embargo, muestra imágenes muy variadas e interesantes.

Algunas parecen zonas montañosas que forman cordeles, collados y valles, otras hojas de helecho.

Cloruro amónico, parece una espiral con una cruz al fondo

Otras imágenes muestran lo que parecen espirales oníricas, con zonas cristalizadas en forma de líneas más anchas o más estrechas que forman estructuras ortogonales, que se cruzan y unen con zonas más macizas, como estratos rocosos blanquecinos de margas o calizas.

Cloruro amónico, líneas de cristalización

Haciendo zoom a las líneas, éstas forman preciosas imágenes muy contrastadas y en relieve, que parecen carreteras o incluso formas urbanas increíbles.

Vamos con el nitrato de estroncio (Sr(NO₃)₂), una sal muy oxidante que se utiliza en pirotecnia, fabricación de cristales LCD y pinturas.

Al microscopio no presenta coloración notable a la luz polarizada, pero sí una especie de aura monocroma, etérea, donde flotan pequeños cristales rómbicos en forma de estrella, que parecen emerger de una fuente luminosa. Una visión algo metafísica, sin duda.

Nitrato de estroncio, cristales que salen del sol

Ampliando estos cristales se puede admirar su configuración: los hay de todas las formas posibles, aunque predominan los que parecen pequeñas pirámides rómbicas o pentagonales.

Nitrato de estroncio, cristales variados

Nitrato de estroncio, cristales ampliados

Seguimos con el sulfato de hierro (III) (Fe(SO₃)₃·9H₂O), la sal de hierro más oxidada, muy reconocible por su cantoso color amarillo. Se emplea en el tratamiento de aguas residuales como floculante, es decir, sustancia capaz de "juntar" las partículas sólidas que hay en un líquido para que se puedan retirar fácilmente. Además, por su color amarillo-ocre, se utiliza como pigmento.

Se obtiene, en la industria química, mediante reacción del ácido sulfúrico con una solución caliente de sulfato de hierro (II), con ácido nítrico o agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) como agente oxidante.

Sulfato de hierro (III), una cabeza de mono

Presenta, en la preparación, una fuerte coloración a la luz polarizada, a diferencia de los anteriores ejemplos. Los cristales son amorfos y variados en tamaño. 

Sulfato de hierro (III), bonitas texturas

Al aumentar los aumentos -valga la redundancia- se aprecia, en los cristales más grandes, interesantes texturas que recuerdan a los granos de arena de playa: pequeñísimos huecos a modo de coqueras, degradados como escaleras, cortes rotundos y coloridos así como otras divertidas formas y figuras. Para echar un buen rato de contemplación, sin duda.

Sulfato de hierro (III), como escamas de reptil o patas de pollo

El ácido tánico (C₇₆H₅₂O₄₆) se usa en el curtido de pieles, como fijador de tejidos, en tintas, fotografía, encolado y mordiente para papel. Se trata de un compuesto orgánico de formulación compleja, con multitud de anillos aromáticos, grupos hidroxilo y puentes de hidrógeno.

Ácido tánico, como la arcilla seca de un embalse

Como toda sustancia orgánica se encuentra directamente en la naturaleza: en bebidas como el vino tinto, té, café, y vegetales como los frutos del bosque (arándanos especialmente) y en las espinacas, entre otras insípidas aunque deliciosas verduras. Se acumula en las cortezas, raíces y hojas de los árboles, aunque en menor proporción.

Ácido tánico, parece un tipo de escritura

Al microscopio presenta una consistencia no cristalina, y no produce coloración a la luz polarizada. Parece más bien un jarabe que cuando se seca se agrieta, recordando al fondo de un lago seco en verano. Menos llamativo que los anteriores pero interesante, sin duda.

Pasamos al carbonato de sodio (Na₂CO₃), una sal blanquecina muy utilizada para la fabricación de vidrio, jabón y pinturas.

Se fabrica industrialmente mediante el famoso método Solvay, empleando como productos dióxido de carbono, sal común (cloruro sódico) y amoníaco.

Carbonato de sodio, evidentemente una vaca lechera o toro bravo, a elegir

Al microscopio presenta una polarización media, debido a que los cristales son de pequeño tamaño. Aún así, éstos se agrupan de forma bastante curiosa, como en grupos redondeados con forma vegetal, como si fueran algas, flores o coliflores, por decir algo serio. Esto es ciencia pura y lo demás tonterías.

Carbonato de sodio, parece un micelio de hongos a la iluminación oblicua

Al hacer zoom -pasando del objetivo de 10x al 20x- se aprecia más esta configuración globular. Cambio la iluminación a oblicua cerrando el diafragma del condensador y descentrándolo, con el objetivo de dar relieve a la preparación por medio de sombras más o menos oscuras.

Carbonato de sodio, algas flotando en la playa

También se aprecia su parecido con las feofíceas, uséase las algas pardas que uno puede encontrarse en la playa, tras una jornada de mala mar.

Seguimos con el omnipresente hidrógenocarbonato de sodio (NaHCO₃), más conocido como bicarbonato a secas. Es empleado popularmente para contrarrestar la acidez estomacal, ya que al contacto con el ácido produce gas carbónico -un regüeldo de profundidad insondable- y agua, neutralizando el propio ácido. Además de este prosaico uso, también se emplea en cocina, pirotecnia, desinfección y un montón de cosas más.

Bicarbonato de sodio, ramilletes de flores

Al miscroscopio presenta una configuración muy similar a su producto hermano, el carbonato de sodio, siendo la única diferencia que el bicarbonato posee un hidrógeno más y un sodio menos en su fórmula.

Tal vez este hecho explique que aquí no aparecen únicamente configuraciones globulares a modo de algas, sino también ramilletes de hojas que se rematan en flores.

Bicarbonato de sodio, ripples de las dunas

También, en algunas zonas más diluidas y menos cristalizadas, aparecen ondulaciones que recuerdan a las ripples, rizaduras u ondulitas producidas por el aire sobre la arena o la piedra.

Bicarbonato de sodio, el auténtico Mar de los Sargazos

En otras zonas los ramilletes recuerdan a los sargazos y a las algas rojas, las rodofíceas.

Continuamos con un producto de la química orgánica, el ácido tartárico (C₄H₆O₆). Está presente, de forma natural, en muchas frutas y el vino, y se usa como aditivo alimentario.

Una curiosidad de este ácido es que fue el que causó el descubrimiento de la quiralidad química, es decir, la capacidad para rotar la luz polarizada. Básicamente es lo que estamos haciendo aquí con el microscopio: rotar el filtro polarizador para observar los cambios producidos por la luz en la sustancia en cuestión.

Ácido tartárico, cabeza de pájaro

A la luz polarizada, como cabría esperar tras las experiencias de Jean Baptiste Biot y Louis Pasteur, esta sustancia se comporta de forma espectacular, con unos colores vibrantes, muy saturados. Al giro del polarizador, los colores de los cristales formados -bastante grandes comparados con las anteriores sustancias- se transmutan formando una paleta que ningún pintor podría igualar.

Ácido tartárico, islote en el Pacífico

Al subir los aumentos para observar los detalles de los cristales, se aprecia la textura de su superficie: alguna rugosidad pero, en término general, son lisos como los cantos en la playa.

Ácido tartárico, cristales aumentados

Terminamos esta entrada con el ferricianuro de potasio (K₃[Fe(CN)₆]), una sustancia también llamada rojo de Prusia. Se utiliza en fotografía -como agente oxidante en un proceso para eliminar la plata de los negativos y positivos) y para la preparación de pigmentos. 

Ferricianuro de potasio, como algas diatomeas con forma de barco

Al microscopio de polarización presenta, en las zonas menos densas, cristales alargados que parecen diatomeas de la especie Navicula, por eso de ser concreto que siempre queda bien.

Ferricianuro de potasio, exfoliación en cristales

Al pasar al objetivo de 20x se observa la superficie de los cristales, muy parecidos a la arena de playa. Muchos de ellos presentan una exfoliación que recuerda a la roca pizarra.

Ferricianuro de potasio, claroscuro

En zonas más densas abundan los claroscuros, zonas luminosas y oscuras cavernas; la vida misma contenida en un amasijo de cristales ¡quién lo diría!

Tras esta breve aunque carnosa reflexión, nos despedimos hasta la siguiente entrada sobre el libro Manual de Microscopía, con el que seguiremos explorando el mundo inorgánico acompañados por nuestro más fiel compañero inanimado: el microscopio.

PD: Como, en la actualidad, todo el mundo está utilizando la puñetera inteligencia artificial, uno, que no es inmune a la presión de los medios, necesitaba experimentar por sí mismo la tan supuestamente revolucionaria tecnología.

Manos a la obra, a ver qué sale. Me registro en la web leonardo.ai, por lo visto un sitio puntero de IA generativa de imágenes.

Tecleo un prompt, uséase ristra -como de morcillas- de palabras generativas, con la ligereza y seguridad que otorga la gratuidad del asunto: chemical products seen by a microscope with polarized light.

Sale esto, entre otras imágenes blandengues y surrealistas:

Imagen propia generada con leonardo.ai

Pues oiga, ni tan mal, aunque no tenga nada que ver con la realidad. Aún así, siento decir que ésta última es mucho, mucho más bonita e interesante porque implica un Misterio insondable, algo elusivo, que se escurre entre las manos. En la IA no hay misterio, únicamente algoritmos, trampas.

Aunque, pensándolo bien, ¿se podría introducir, como el alma en el cuerpo, el Misterio en los algoritmos? Ya veremos.

CONTINUARÁ

Unboxing literario: la vida subterránea de Norbert Casteret (IV, la Henne Morte, Aldène y la Piedra de San Martín)

Continuamos el repaso del libro de Norbert Casteret "Mi Vida Subterránea" donde lo dejamos: nuestro protagonista escondiendo armas y papeles secretos en algunas cuevas descubiertas por él mismo. Estamos en 1941, en la Francia de la Segunda Guerra Mundial. 

Justo antes, en 1940, Norbert tuvo el palo más gordo de su vida: su querida Elisabeth murió tras el alumbramiento de su quinto hijo, a los 35 años de edad. Mujer increíble para la época, tremendamente audaz, aventurera y dura como ella sola, acompañó a Norbert en sus arriesgadas exploraciones sin apenas despeinarse, al tiempo que cuidaba y educaba a su abultada prole. Nuestro protagonista enfrentaba un doble duelo: la muerte de su esposa y la entrada de Francia en la Segunda Guerra Mundial, por no decir el cuidado y manutención de cinco retoños hambrientos. Para deprimir a cualquiera, pero a él no.

Elisabeth Casteret, a lo suyo (norbertcasteret.net)

Justo después de la muerte de Elisabeth, Norbert recibió la visita de Marcel Loubens, un chaval ávido de aventuras que quería visitar las cavernas del macizo de Arbas, en los Pirineos franceses. Le facilitó un listado de cavernas y el chico, al poco tiempo, regresó a por más información, aduciendo que las había visitado todas en tiempo récord. 

Maraña de galerías en la Henne Morte (undergroundadventures.cat)

Norbert se acordó entonces de una gran gruta que había descubierto hacía diez años, en 1930, y que no se había atrevido a explorar por su complicado acceso y profundidad: la Henne Morte, "Mujer Muerta", en un bosque de abetos a 1300 metros de altitud y al fondo de una gran dolina. Pertenece al gran sistema Félix Trombe, uno de los complejos subterráneos más grandes de Frencia, con la friolera de 117 kilómetros de galerías y 59 accesos; la contrapartida francesa a nuestro sistema de Ojo Guareña, con 110 kilómetros de galerías.

Unos días más tarde, el nuevo amigo de Casteret, Marcel Loubens, le informó que había explorado la Henne Morte con una amiga, descendiendo 80 metros únicamente con una escala de cuerda, bajo la lluvia que se colaba por la boca de la cueva: una locura que podría haber presagiado el agrio final que tendría, años más tarde, el pobre chaval.

Galería de la Henne Morte (Escalpyr)

Loubens describe así la aventura:

El primer paso lo constituye una escalera de gradas gigantescas que descendemos ayudándonos de la cuerda, arrastrando tras de nosotros nuestro voluminoso paquete de escalas. Ahora comienza el tajo a pico, misterioso, que es necesario abordar. Los veinticinco metros de escala de que disponemos los atamos al cabo de la cuerda y los echamos al pozo. Sostenido por mi compañera, abordo el verdadero descenso. Diez, quince metros, he aquí la primera juntura de los aparejos y la escala flota en el vacío. Llego hasta su extremo; el vacío se abre debajo de mí. Suspendido del último escalón me balanceo en todos sentidos. De repente, ¡cuidado! Una piedra llega silbando, pasa como una tromba por mi lado y se estrella sobre los escombros que adivino unos ocho metros más abajo. Abandonando la escala, consigo asirme a una fina cornisa de la pared y, desde allí, en un peligroso ejercicio, intento finalizar el descenso.

Entrada de la cueva del Pont de Gerbaud, en el sistema Félix Trombe, similar a la de la Henne Morte (mission-speleo)

Unos meses más tarde, a finales de 1941, Norbert, acompañado de Loubens, se dispusieron a explorar la Henne Morte.

Inmerso en la niebla, aquel gran embudo tenía en verdad un aspecto siniestro. Por un lado una enorme hondonada de paredes verticales que oculta, invierno y verano, gran cantidad de nieve; luego el orificio real de la sima, que se abre ante nosotros como en una mueca. Fue en este lugar, realmente impresionante y lúgubre, donde se desarrolló, medio siglo antes, el drama que dio su nombre a la sima antes anónima. Una mujer de aquellos lugares perdida en la niebla (muy frecuente en este macizo), vagaba por el sombrío bosque de abetos, a través de un caos de rocas despedazadas y cayó en la sima, como atestiguaron uno de sus zuecos encontrado al borde del abismo y su pañoleta cogida en un matorral. Naturalmente, nadie soñó en bajar a esta sima horrible, que desde entonces tomó el nombre de Clot de la Henne Morte («Abismo de la mujer muerta»).

Descendieron hasta una neviza subterránea, una zona de acumulación de nieve que cae por la boca de la cavidad. Descendieron 170 metros hasta llegar a un río subterráneo, y regresaron porque necesitaban un equipo experimentado para acometer la exploración de tan inmenso sistema.

Regresaron en 1943 con un desnutrido -literalmente, estamos en la Segunda Guerra Mundial- grupo de exploradores mal equipados y con poca experiencia, a excepción de Norbert y Loubens. En la séptima incursión, en julio de 1943, Norbert alcanzó los 345 metros de profundidad, quedándose sus compañeros 100 metros más arriba.

Había allí una sala en la que dos cascadas caían y confluían en un lago que se desbordaba en una catarata espumeante hasta un nuevo abismo subyacente. Fue en este pozo vertical de cien metros donde efectué un descenso memorable, contraído sobre mi escala, con la lámpara apagada, en la oscuridad absoluta, ensordecido y empapado por la cascada. Abajo puse pie junto a un lago subterráneo en el que pude establecer de nuevo la iluminación y observar que el abismo se prolongaba en un nuevo pozo vertical, igualmente barrido por la misma terrible cascada.

Descendiendo un pozo de la Henne Morte (speleo.fr)

Fue izado y salieron de la cueva, ya que que necesitaban mejor equipo para poder progresar en la vertical. Un mes más tarde regresaron añadiendo personal (eran 11), atacando Norbert y Loubens el siguiente pozo mientras los demás, llenos del buen rollito que causa la exploración, se quedaban en las plataformas superiores. No tardaría en llegar un pequeño problema.

De pronto, un ruido sordo…Inmediatamente un grito terrible, enorme en aquellas tinieblas, seguido de una llamada que sonó patética tres veces consecutivas: ”¡Socorro!”. Volamos de roca en roca y en un abrir y cerrar de ojos nos encontramos junto al compañero herido. Es Maurel. Yace en un charco de agua, doblado sobre sí mismo y gimiendo por lo bajo. Lo levantamos con precaución y lo apoyamos en la pared. Nos mira. No olvidaré nunca su mirada: en ella están retratados el horror, el sufrimiento, el miedo. Por fin consigue explicarse. El cuerpo está intacto, la cabeza protegida por el casco. El brazo izquierdo lo tiene roto. Lo sostiene con su mano sana y queda abatido, balanceando la cabeza, gimiendo débilmente. La exploración se interrumpe. Ahora sólo existe un fin, una sola razón por la que luchar: sacar al herido de allí.

El equipo logró izar al herido con muchas dificultades, en 27 horas de suplicio: rotura de cuerdas y desprendimiento de rocas, lo que se salda con dos heridos: uno con el brazo roto y otros con el omóplato y las costillas al revés.

Croquis del sistema Félix Trombe (yorkshire ramblers)

Unos meses más tarde, Norbert dio una charla sobre la Henne Morte en París, en pleno asedio de la ciudad por los nazis, y soltó estas palabras que piden mármol:

Volverán a ella —proseguí—, porque el hombre es aventurero por naturaleza y porque ni un centímetro cuadrado de nuestro planeta puede permanecer desconocido para él. Ya sea en la cumbre de las más altas montañas, donde apenas puede respirar, pero que ha alcanzado, o en los hielos polares y en los desiertos ardientes, en los que apenas puede vivir, pero por los que ha pasado, o en el fondo de los grandes océanos y de los grandes abismos de la tierra que no han sido aún explorados y de los que no se sabe si se saldrá con vida. La exploración, continúa, pues, y se reemprenderá. Pero esta gran sima no entregará el secreto de su enorme profundidad más que a un equipo de espeleólogos aguerridos, especializados, mejor equipados que como lo estamos ahora, cuando no se puede encontrar nada: ni un metro de cuerda, ni un solo metro de tela de goma, ni pilas eléctricas. Pues serán necesarias muchas cuerdas y escalas, equipos individuales impermeables, lámparas eléctricas sumergibles, un teléfono de campaña. Con estas precauciones, provistos de un material apropiado y con la experiencia que nos ha llevado ya a casi cuatrocientos metros de profundidad, la sima de la Henne Morte tendrá que entregarnos su secreto y será vencida.

Norbert en pleno descenso

Al finalizar la charla, Norbert se reunió con el químico Félix Trombe, que consiguió organizar una expedición con los mejores medios de la época y la colaboración del ejército, para el verano de 1947.

La participación del Ejército fue impresionante, bien se ve. El ochenta por ciento de la organización de superficie fue obra suya (tiendas, instalación del campamento, etc.). La totalidad de los medios de transporte (camiones, jeeps, carburante, veinticinco mulos) fue igualmente proporcionada por el Ejército (cerca de seis toneladas, que subieron hasta 1,300 metros de altitud) Y lo mismo para las comunicaciones de radio y teléfono entre el pueblo de Arbas y el campo de operaciones de superficie, en la montaña, entre el campo del orificio de la sima y el interior de ella, hasta la cota —250. El Ejército proveyó también las raciones individuales «K» para la alimentación de los exploradores durante el tiempo que duraba su estancia bajo tierra, así como botas de goma, cascos, lámparas de carburo y tiendas. El equipo subterráneo, que contaba con veintidós hombres (cinco de ellos militares), tenía por misión alcanzar la sala situada a doscientos cincuenta metros de profundidad, e instalar allí un campamento subterráneo de tres grandes tiendas. Esta innovación sensacional, tan discutida en aquella época —incluso por participantes de la expedición— y debida a Félix Trombe, sentó precedentes para cualquier otra expedición, que desde entonces comporta siempre campamentos subterráneos.

Aquello fue una innovación increíble en el mundo de la espeleología. Además de los equipos individuales anteriores, también se instalaron grupos electrógenos y tornos de mano para ascender y descender en plan ascensor, lo que Trombe -que había inventado el sistema- llamaba "sombrero chino", permitiendo el descenso de un pozo de 100 metros con cascada incorporada. De esta forma, tras varios años de incursiones en la cueva, llegaron al fondo de la Henne Morte: un sifón impenetrable a 446 metros de profundidad.

En 1948 un cura espeleólogo de la zona, Denis Cathala, contactó con Norbert porque había encontrado cosas raras en la gruta de Aldène, una antigua mina de fosfatos naturales derivados de la descomposición de osamentas de de animales prehistóricos.

Boca de la cueva de Aldène, en la cornisa del acantilado de Cesse (vakatiehuis)

Norbert y Cathala se introdujeron en una gatera por la que salía un viento helado, hasta llegar a un piso inferior. Desde aquí recorrieron más de un kilómetro de estrecho pasillos, descendieron un pozo y llegaron a un sinuoso vestíbulo, en el que había huellas de animales impresas en la arcilla endurecida del suelo, que ellos identificaron como hienas. También encontraron osamentas de oso y montones de coprolitos expulsados por las hienas, como pelotas blancas de carbonato cálcico.

Estudio de las huellas prehistóricas en Aldène (sudouest)

Avanzaron por la cueva, en suave descenso, mientras encontraban más huellas y huesos de animales además de "nidos de osos", cráteres de unos dos metros de diámetro por cincuenta o sesenta centímetros de profundidad producidos por los revolcones de los osos al dormir. En una galería cercana estaba la gran sorpresa: huellas de pies humanos por todas partes:

Un atento examen nos revela cinco tallas diferentes que se escalonan entre dieciocho y veinticinco centímetros de longitud, lo que corresponde a las medidas de veintisiete a treinta y nueve. Así pues, pies pequeños, pies de niño incluso para algunos, ya que el pie de dieciocho centímetros revela el paso de un niño de unos siete años. [...] Se ven también huellas profundas de dedos encogidos, sin la planta del pie, atestiguando que en aquel lugar se andaba de puntillas, para adaptarse mejor al suelo húmedo y no resbalar. Un detalle nos llama la atención por su poder de evocación. un bastón que debía servir de apoyo a uno de los hombres, ha quedado impreso en el suelo a todo lo largo. A su lado, paralelamente a la señal dejada por el bastón, se ve una huella de pie cuyos dedos han resbalado lateralmente. El barro señala todo esto y permite reconstruir la escena; el hombre a quien se le ha caído el bastón, se ha agachado para recogerlo y al hacerlo plegó el pie, levantando el talón para arrodillarse. El peso del cuerpo se ha apoyado por completo sobre los dedos…

También encontraron marcas de carbón y astillas calcinadas en paredes y techo, lo que indicaba que rozaban las antorchas contra la roca para reanimar el fuego, al apagarse y soltar humo. Podían ser primitivos, pero en absoluto tontos.

Finalizamos esta serie de entradas dedicadas al gran Norbert Casteret con una de sus más famosas exploraciones, y quizás la más dramática de todas ellas: la de la Piedra (o Pierre, en francés) de San Martín, uno de los sistemas kársticos más profundos del mundo.

Campamento de los exploradores en la Piedra de San Martín

Esta cueva fue descubierta por el físico, inventor y explorador Max Cosyns en 1950, mientras efectuaba una prospección en su lugar de trabajo favorito: el macizo de Larra-Belagua, en Navarra: un paisaje kárstico increíble cuya zona superior constituye un enorme lapiaz que es como una esponja gigante, dejando filtrar el agua al interior de la tierra. Georges Lepineux, un miembro del equipo de Cosyns, descubrió fortuitamente un pozo de 346 metros de profundidad, la entrada histórica del sistema de la Piedra de San Martín, junto a la frontera hispano-francesa.

Entrada del pozo Lepineux, con las placas de homenaje a Marcel Loubens (Alain Collet)

Cosyns contactó con Norbert y quedaron en una campaña conjunta de exploración del pozo Lepineux al año siguiente, en 1951, porque no disponían del material adecuado para descender a semejante profundidad.

Ya en 1951, desplegaron un torno de acero con un cable de 400 metros por el que descendió Lepineux, aterrizando en una sala pedregosa con gran pendiente, un embudo gigante.

Sección francesa del sistema de la Piedra de San Martín (Speleo Spit Club)

Justo después Marcel Loubens, el gran discípulo de Casteret, recorrió otros 500 metros en solitario, descubriendo una enorme sala.  

En 1952 Norbert se unió a una nueva expedición, con buenas perspectivas de descubrimientos aunque de final fatídico. Descendieron el pozo Lepineux cuatro espeleólogos con el objeto de colorear -con fluoresceína, como ya vimos en la anterior entrada- el torrente subterráneo. Este equipo ascendió con el torno, produciéndose el accidente que acabaría con la vida del increíble Marcel Loubens y que catapultaría a la fama a la sima.

Marcel Loubens (izda.) junto al torno, en la boca del pozo Lepineux (Google Arts)

El propio Norbert nos cuenta el accidente y sus causas:

La causa del accidente fue la unión demasiado frágil del eslabón terminal del cable, en el lugar en que se fija al aparejo de paracaidista con que vamos equipados. Dicha juntura, un modelo en su género, había sostenido en los años precedentes, en los que todos nosotros dependíamos de ella, todo el material que Max Cosyns había puesto en servicio desde hacía una década. Personalmente había descendido desde 1935 a lo largo de un cable más fino y con ayuda de un torno más ligero, en los pozos verticales de las simas vecinas de Heyle y Utciapa, de doscientos cincuenta y ciento cincuenta metros respectivamente. Pero el material iba a tener un fallo y habría un víctima en este 14 de agosto de 1952. El accidente podía haberle ocurrido a Occialini, que había descendido el último en la sima, es decir, inmediatamente antes del ascenso de Loubens, o a mí mismo, que esperaba su llegada a la superficie para descender a mi vez. La fatalidad quiso que el eslabón se abriera imperceptible o insidiosamente y que la víctima fuera Marcel Loubens.

Como no fue posible izar su cuerpo, se optó por inhumarle junto a una gran piedra en el fondo del pozo Lepineux, que no era más que un enorme caos de rocas. Esta decisión tan lógica trajo muchos problemas para el equipo de espeleólogos, incomprendidos por una sociedad que no parecía enterarse de que el espeleosocorro no se había inventado todavía.

Descendiendo el pozo Lepineux, en la Piedra de San Martín (Espeleobloc)

La expedición regresó -equipada con un torno mucho mejor- en el verano de 1953, con el objetivo de sacar el cuerpo de Loubens y proseguir con la exploración de la sima. Las polémicas del año anterior hicieron que el ejército francés colaborara ellos, lanzándoles material desde dos aviones Dakota.

Como desecaba observar con detalle la arquitectura del pozo fatal, accidentado de cornisas, de grietas abarrotadas de piedras, de bloques inestables, y queriendo estudiar el delicado problema de la ascensión del cuerpo de Marcel Loubens, descendí el primero en la impresionante vertical de trescientos cuarenta y seis metros, suspendido de un cable nuevo, movido por un nuevo torno y manejado por el ingeniero Queffelec. Tuve así el triste y doloroso privilegio de arrodillarme el primero en la soledad de las tinieblas de la sima, ante la tumba de nuestro amigo.

El equipo efectuó un trayecto de más de tres kilómetros a través de un gran caos de piedras, atravesando salas enormes y alcanzando los setecientos metros de profundidad, lo que constituía, en 1953, la sima más profunda del mundo. 

Izado del cuerpo de Marcel Loubens

El cadáver de Loubens no pudo ser izado en esta ocasión por problemas técnicos:

A priori acaso no pueda comprenderse qué era lo que podía impedir izar un ataúd en un pozo vertical, aunque tuviera ciento cuarenta y seis metros de profundidad. Sin embargo, el problema no era tan sencillo y la vertical de la sima no dejaba de estar erizada de canales naturales, de hendiduras y de pasajes en espiral donde algunos de nuestros hombres se encontraron con dificultades, no teniendo bastante con sus brazos y piernas para salirse de ellos, separarse de las grietas, de los balcones en los que quedaban arrinconados para liberar el cable que se introducía por surcos. Con razón temíamos que una carga inerte de más de ochenta kilos no pudiera franquear todos estos obstáculos. Y ello fue en definitiva lo que nos determinó a abandonar por segunda vez a nuestro pobre amigo en su tumba, al fondo de aquella sima inhumana.

Periódico de la época narrando el izado del cuerpo de Marcel Loubens (delcampe.net)

 Planearon volver a la sima el año siguiente, en 1954. Lepineux, acompañado de Norbert, concibió un equipamiento novedoso para izar, de una vez por todas, el cuerpo de Loubens: un ataúd de aluminio con forma de obús, o de supositorio, según se mire. En la primera izada dicho ataúd quedó atascado en un saliente a mitad del pozo, por lo que un miembro del equipo tuvo que descender, suspendido de un cable de acero, para desatascar el ataúd, escoltándolo en el resto del ascenso, con dos cojones. El operario, Bidegam, nos narra la subida:

Mientras descendía sólo tenía una preocupación: la de ver el cable que sostenía la caja cruzarse con el hilo, más delgado, de mi auto-elevador, arrinconarlo contra una roca y cortarlo en seco. Sin remisión: aquello sería la caída fatal en el vacío. Me venían a la memoria las palabras de Casteret a la salida de la sima, hirientes como un estilete: “El izamiento del ataúd será extraordinariamente peligroso, y estoy midiendo mis palabras”. A pesar de todo, mi descenso se efectúa sin accidente alguno y llego al nivel del ataúd metálico aprisionado bajo el maldito saliente. Una serie de cortos descensos y ascensos que ordeno en el laringófono acaban por colocar el ataúd en la posición justa que he escogido para poder sacarlo del cepo. Todo a punto: “Izad”. Con la espalda en la pared, empujando el pesado ataúd con las manos y los pies, lo saco de aquel rincón y empieza a subir; aplastándome, pero sube, De cincuenta en cincuenta centímetros vamos subiendo los dos al mismo tiempo.

Norbert y sus compañeros, en todas las campañas que efectuaron en la Piedra de San Martín, descubrieron montones de cosas interesantes: nuevas características geológicas, ríos y torrentes subterráneos, fenómenos climáticos y meteorológicos y, quizás lo más importante, vida. Ocho especies de troglobios semiacuáticos y un coleóptero denominado Aphaenops loubensi, en memoria del malogrado Loubens. 

Un globo sobrevuela la sala de la Verna, en la Piedra de San Martín (Red Ibérica de Espacios Geomineros)

En sucesivas exploraciones Norbert y su equipo avanzaron hasta encontrar la tremenda sala de la Verna, la sala subterránea visitable más grande del mundo. Pero llegó 1960, y Norbert ya contaba con 63 años y no le parecía atractiva la idea de pasarse días enteros bajo tierra avanzando penosamente entre un caos de bloques y torrentes subterráneos, por lo que se dedicó a planificar las expediciones siguientes.

El jefe del equipo de espeleólogos fue el belga Félix Ruiz de Arcaute, que tenía mucha experiencia explorando las cavidades del macizo Larra-Belagua. Se le encargó topografiar el conjunto de la Piedra de San Martín con el objeto de aprovechar el torrente subterráneo para la generación de electricidad, idea original de Casteret. En esta prospección Arcaute descubrió montones de nuevas simas en el lado francés, más perforado que un queso de Gruyère. En 1971 Arcaute terminó sus días de forma parecida a Marcel Loubens: colgado bajo una cascada de agua helada, al no poder liberarse de la cuerda ni ser ayudado por sus compañeros.

Norbert de picnic, en 1970

Aquí finaliza la serie de entradas sobre el libro de Norbert Casteret "Mi Vida Subterránea", publicado en 1960. Sin embargo, él siguió explorando cuevas hasta 1964. A partir de ese momento se dedicó a escribir libros (algunos traducidos al español), dar conferencias e incluso dibujar viñetas humorísticas, muchas de ellas accesibles en esta excelente página.

Tras una vida plena, Norbert falleció en 1987, a los 89 años de edad. Seguramente esté por alguna dimensión de esas que se supone que hay, con su querida Elisabeth, metido en alguna cueva, sima, agujero o lugar oscuro y húmedo que se precie, medio y fin de su vida de curioso, de explorador incansable, de humano inteligente y noble.

Te echamos de menos, amigo Norbert.

PD: Como se trata de una serie de cuatro entradas, dejo aquí los enlaces de las tres anteriores, por eso de la comodidad del lector.

Unboxing literario: la vida subterránea de Norbert Casteret (I - Primeras exploraciones)

Unboxing literario: la vida subterránea de Norbert Casteret (II - Montespan y la Gruta Helada)

Unboxing literario: la vida subterránea de Norbert Casteret (III, de Labastide a Esparros)

 

Micropaisajes I: naturaleza inorgánica (vidrio artístico, burbujas y el amigo Brown)

Comenzamos aquí una serie de entradas relacionadas con una de mis temáticas favoritas de las que ya he escrito bastante, el paisaje microscópico, con la diferencia de que en esta ocasión vamos a seguir un orden: el del maravilloso libro de Bruno P. Kremer Manual de Microscopía, de la también fabulosa editorial Omega. Se trata de un volumen enciclopédico, que abarca casi todo lo que se puede observar con un microscopio óptico y sus técnicas asociadas. El interés en seguir este libro es totalmente personal ya que uno tiene ganas de experimentar, de forma ordenada y metódica, todo lo que se puede observar con este instrumento que es emblema de la misma ciencia, de la curiosidad, de la inteligencia humana. Y si a alguien le ayuda a abrir los ojos a este mundo mágico y fascinante, pues qué más se puede pedir.

Manual de Microscopía, todo un must

De esta forma por aquí desfilarán naturalezas inorgánicas, bacterias, células animales y vegetales, tejidos histológicos, plancton, algas marinas y fluviales, diatomeas, protozoos, hongos, líquenes, plantas, animales inferiores y superiores, así como técnicas de tinción, montaje, inclusión, cultivo, observación e iluminación.

La metodología será la siguiente: por orden revisaré cada prefacio del libro, definición, axioma, lema, postulado, ley, proposición o escolio, como si fueran los Elementos de Euclides o la increíble Ética de Spinoza. Después efectuaré los experimentos o actividades que ahí se proponen pero tratando de innovar, tirando de imaginación si es que las musas tienen a bien aparecer; si no haré los experimentos sin más, en plan colegial con acedía y topping de hastío vital.

Utilizaré varios microscopios, todos vintage (años 1950-1960) y perfectamente usables: un Leitz Ortholux como instrumento principal y, como secundarios, un Zeiss Jena LuWd y un Zeiss Jena Nf, además de una lupa binocular de la marca polaca PZO.

Para sacar las fotos -todas mías salvo que diga lo contrario- utilizaré una sencilla cámara CMOS de microscopía, de esas que se compran por cuatro duros en la famosa tienda china online, visualizadas con guvcview bajo MX-Linux. Serán retocadas, modificadas, hackeadas o lo que se me ocurra con los programas digikam y krita y, si se tercia, utilizaré la IA, por ver si sale algo que merezca la pena.

Zeiss Jena LuWd y Leitz Ortholux

Así pues, el lema y resumen filosófico de estas entradas microscoperas será, como se dice en el capítulo 1.1 del libro:

Sólo mediante el conocimiento de lo pequeño es concebible lo grande

Comenzamos definiendo lo que es una preparación microscópica y sus tipos: preparaciones en seco, húmedas, en fresco y permanentes. Una preparación no es más que el cristal que se pone en el microscopio con lo que se quiere observar. Consta de portaobjetos, el cristal que se pone debajo, y cubreobjetos, el más pequeño que cubre la muestra. A veces el cubreobjetos no es necesario, como ahora veremos.

Las preparaciones en seco son las que no necesitan agua: observación de secciones minerales, tejidos, sellos y demás muestras inanimadas. Las preparaciones húmedas necesitan agua: animales microscópicos, histología animal y vegetal, líquidos fisiológicos y cristalización de productos químicos. Las preparaciones en fresco son las que la muestra está viva y puede evolucionar con el tiempo, por ejemplo agua de una charca con protozoos. Las preparaciones permanentes son las que el cubreobjetos se pega al portaobjetos, incluyendo la muestra para su etiquetado y guardado.

Vamos a comenzar con las preparaciones en seco, el apartado del libro zanjas en el vidrio.

Partitura en fa bemol

Cojo un  portaobjetos y un destornillador de pala y me lío a raspar la superficie con cierta saña, con el objeto de provocar fracturas concoideas en la superficie del vidrio. Coloco la preparación -sin cubreojetos- en la platina del microscopio y, para aumentar el contraste, cierro el diafragma del condensador, lo bajo un poco y lo descentro para obtener una iluminación oblicua con mucho contraste y profundidad de campo, cosa que mejora mucho la imagen en este caso. 

Peces voladores

Espina de pez

Observo el portaobjetos con pocos aumentos, 30x, para luego aumentarlo a 60x, 100x y 200x. Encuentro una preparación extremadamente rica: figuras que parecen ríos, cañones, animales extraños, letras raras y casi todo lo que la imaginación pueda suponer.

Incluso se puede jugar con las imágenes -ya conocemos la importancia de jugar, como dijo Pablo Neruda-, tirando de creatividad aunque nos parezca pueril o absurda. Encuentro una fractura que parece un ojo humano, y decido observarla con luz polarizada y de Rheinberg, dos técnicas de coloreo muy interesantes. Quedan imágenes muy chulas que, ecualizadas en digikam, me recuerdan a la Marilyn de Andy Warhol, por lo que le hago un improvisado homenaje en forma de collage, montado con krita.

El ojo de vidrio de Warhol (izquierda originales, derecha ecualizados en digikam)

Explorando la preparación encuentro una especie de pinza de cangrejo o cabeza de gusano, que observo con iluminación oblicua. Se me ocurre, como si de una calcografía o litografía se tratara, entintar la preparación. Me viene a la mente el Betadine, esa tintura yodada para las heridas sucesora de la famosa Mercromina.

Betadine seco

Así pues le aplico un chorro de Betadine, que dejo secar formándose una película insoluble en agua; al microscopio se aprecia un patrón de puntos que corresponde a la cristalización de la povidona yodada. Con un trapo a modo de tarlatana, mojado en alcohol, retiro suavemente la superficie del Betadine, dejando algo de producto en las fracturas del vidrio: queda bien, me ha salido un tríptico resultón.

Tríptico de la pinza del cangrejo (arriba sin nada, centro con película de Betadine, abajo con frotis)

El siguiente experimento del libro consiste en detectar y conocer el movimiento browniano, una especie de temblor microscópico que aparece en las partículas suspendidas en un medio fluido como el agua. Esta extraña vibración -que nada tiene que ver con algún elemento vivo- fue observada por primera ver por el botánico Robert Brown, que pensó que tenía relación con las mónadas de Platón, que luego fueron popularizadas por el increíble polímata Gottfried Leibniz.

Granos de harina de maíz (100x)

El libro me comenta que puedo intentar crear una preparación con una suspensión de harina en agua. Cojo una punta de cuchara de harina de maíz (Maizena) y la espolvoreo sobre una gota de agua en el portaobjetos. Le pongo encima el cubreobjetos, ya que mejora mucho la imagen al microscopio al disminuir la profundidad de campo. Observo un montón de cristales que parecen granos de arena; a 100x parece que vibran un poco, pero no lo suficiente. A partir de 200x el temblor es muy patente.

 

Movimiento browniano de suspensión de harina de maíz, acelerado 4x

Como no me satisface del todo elijo un nuevo método: hacer lo mismo con pigmento de acuarela amarillo, por lo que mojo la pastilla con el pincel y "pinto" sobre el portaobjetos, cubriéndolo posteriormente. A 200x aparecen miles de partículas vibrando y moviéndose de forma histérica hacia un lado. Por tanto presenta dos movimientos: uno vibratorio -el propio movimiento browniano- y otro lateral, tal vez el propio reflujo del líquido. Soplo ligeramente sobre la preparación y las partículas se mueven como las olas del mar, demostrando que también -como era de esperar- son influenciadas por causas exteriores. Hipnótico, como poco.

Movimiento browniano de suspensión de acuarela a 200x, sin acelerar

Otros elemento sencillos, ubicuos y bastante pintorescos son las burbujas de aire, casi siempre errores en la preparación pero ahora sujetos de observación. Estas microburbujas suelen quedar atrapadas y aplastadas, al poner de forma incorrecta el cubreobjetos sobre el portaobjetos.

Burbujas juguetonas

 

Cojo un tubo de ensayo con algo de agua y le dejo caer una espesa gota de detergente de lavavajillas. Agito y se llena de espuma, como era de esperar. Con una pipeta atrapo una espumosa gota, la pongo en el porta y la cubro con cuidado, apoyando primero un lado del cubreobjetos y dejándolo caer suavemente.

Burbujas aplastadas, en medio acuoso

Lo que se presenta en las imágenes no es propiamente el aire, sino la frontera de fase entre la inclusión de aire y el medio, en este caso agua con una sustancia viscosa a base de glicerina.

Este límite presenta un contorno ancho y negro. Si uno se fija bien, se pueden observar los anillos concéntricos causados por la reflexión de los rayos de luz que llegan al objetivo del microscopio, las llamadas orlas de difracción. Lo que ocurre es que el rayo de luz, al atravesar una superficie de diferente densidad e índice de refracción, cambia su dirección. A partir de un determinado ángulo de incidencia los rayos ya no atraviesan el medio, sino que son reflejados en la frontera de fase como si fuera un espejo, efecto que se conoce como reflexión interna total.

Burbujas aplastadas, entre fase húmeda (abajo) y fase seca (arriba); se aprecia la línea del agua y la diferencia en la reflexión. Imagen ecualizada en digikam.

Muevo, con los mandos de la platina, la preparación hasta que veo la línea del agua, que separa las burbujas sumergidas en agua de las burbujas "en seco". Veo que la difracción es diferente: la luz, al atravesar la pared de la burbuja, muestra un patrón más direccional, menos circular, al faltar el agua.

Burbujas en medio acuoso, iluminación oblicua

Otra prueba más: al mover lateralmente el condensador produciendo una iluminación lateral -es decir, oblicua- las orlas de difracción de las burbujas presentan puntitos de luz y pequeñas lunas en cuarto creciente.

Dejo secar la preparación, con lo que las burbujas acaban desapareciendo, al reventar bajo el peso del cubreobjetos. Observo lo que queda, y recorro el borde del cubreobjetos hasta las esquinas.

Bordes secos del cubreobjetos, como un cuadro de Antonio Tapies

Se aprecia, en estas esquinas, el residuo del agua con detergente, dejando un relieve que recuerda la foto aérea de un desierto tomada con un dispositivo LIDAR, o un cuadro de Antonio Tapies, a elegir.

Sea lo que sea finalizamos esta primera entrada de exploraciones sistemáticas al microscopio, guiados por el Manual de Microscopía. En la próxima entrada haremos una incursión en el inacabable mundo de los productos químicos.

 

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