Un pinchazo profundo en la Tierra

Un total de 300 científicos de varios institutos geofísicos de la República Federal de Alemania (RFA) preparan el inicio en septiembre de la perforación de un pozo que llegará a 14 kilómetros de profundidad si las altas temperaturas de la corteza terrestre a esos niveles lo permiten. En Winddischeschenbach (noreste de Baviera) no buscan petróleo ni minerales, aunque de ese tipo de prospecciones se han tomado prestadas las técnicas para llevar a cabo el proyecto. Su único interés es conocer la estructura de la roca tocándola con sus manos y analizarla en sus laboratorios.

El sondeo más profundo realizado hasta ahora, 12 kilómetros, es el de la península de Kola (URSS). La longitud de estas perforaciones puede parecer insignificante en relación con el radio de la Tierra, que mide 6.378 kilómetros; sin embargo, entrañan una gran dificultad técnica y científica.La primera parte del programa de la RFA de Sondeo Continental Profundo (en alemán, KTB) ha finalizado ya. Ha consistido en la construcción de un pozo de más de 4.000 metros en el mismo lugar en el que se realizará el de 14 kilómetros. Del pozo piloto se han extraído muestras de la corteza terrestre y se ha obtenido una valiosa información geofísica. También se ha acumulado la experiencia necesaria para realizar el sondeo principal. Una de las mayores sorpresas para los científicos ha sido encontrar indicios de fluidos a más de 3.000 metros, cuando los pronósticos anunciaban que sería roca seca. También ha sido inesperado el hallazgo de microorganismos.

Analizar el subsuelo

Los geofísicos -no pueden acceder al interior de la Tierra para analizarla. Investigan las estructuras y propiedades físico-químicas del subsuelo por medios indirectos, como médicos que sólo pudieran estudiar el cuerpo humano palpándolo. La perforación de pozos superprofundos, aunque no lleguen sino a unos pocos kilómetros del interior de la Tierra, es la única forma de obtener datos directos del subsuelo.

El objetivo del proyecto KTB, de la Fundación Alemana para la Investigación y otras instituciones oficiales, con un coste total de 500 millones de marcos (unos 30.000 millones de pesetas), es realizar investigaciones básicas sobre condiciones geoquímicas y geofísicas. Asimismo, se estudiarán los procesos que ocurren en la corteza terrestre para entender la dinámica de la evolución de las placas tectónicas que la forman. En las muestras de roca extraídas del pozo se analizan factores como conductividad eléctrica, magnetismo, radiactividad, presencia de fluidos, densidad, tensión y deformación.

Michael Heinisch, geofisico responsable del equipo científico en el laboratorio de campo del KTB, donde trabajan 35 investigadores, explica cómo se eligió el lugar del sondeo. "Los pozos para exploración 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 está en la superficie sólo en dos lugares: en la Selva Negra y en el noreste de Baviera, donde vamos a perforar. Además, este sitio es un borde entre dos tipos diferentes de placas tectónicas que debieron chocar hace 300 o 400 millones de años". Heinisch aclaró que en el punto elegido hay otra capa de un material distinto, de modo que el KTB atravesará tres tipos de formaciones.

La temperatura en el pozo es determinante para la perforación, porque los equipos técnicos y científicos no resisten muchos grados. "Los estudios previos indicaban que en Winddischeschenbach encontraríamos 300º centígrados a 14 kilómetros de la superficie, y el dato fue fundamental para decidir esta ubicación", dice Michael Heinisch. "Pero en el pozo piloto hemos encontrado 118º a 4.000 metros. Si la temperatura aumenta 2,8º cada 100 metros en lugar de los 2,2º estimados, encontraremos 300º a 11 kilómetros" En cambio, con una temperatura inferior en esa cota, a la que se llegará en 1994, la perforación continuaría hasta los 14 kilómetros.

Las muestras de roca extraídas del pozo piloto son unos cilindros de aproximadamente un metro de largo y 10 centímetros de diámetro, de los que se cortan tres trozos. Una parte se analiza en el laboratorio de campo, en la misma boca del pozo, otra se envía a los centros de investigación del proyecto, y una tercera parte se guarda sin tocarla para las generaciones futuras de científicos. Los cilindros están depositados en el almacén del laboratorio de Winddischeschenbach, donde se colocarán también las rocas extraídas del sondeo principal.

El diámetro de las brocas

El diámetro de los pozos varía en función de los equipos de perforación empleados. "En el nuevo sondeo vamos a utilizar equipos nuevos, pero técnicas de perforación habituales en prospecciones, excepto por el diámetro. En prospecciones mineras a 7.000 metros, en Suráfrica, se utilizan brocas de 131 milímetros de diámetro, que resulta pequeño para los instrumentos de exploración geofísica", explica Heinisch. "Nosotros vamos a sacar muestras de 22 centímetros de diámetro", añadió.

Una innovación importante del KTB es el líquido que refrigera y lubrifica las herramientas. También garantiza la extracción a la superficie de las partículas producidas en la perforación, que se estudian en correlación con las muestras de piedra. En este pozo se utiliza un producto que es líquido cuando se agita, y cumple así las funciones de refrigeración y lubrificación, pero se solidifica como una gelatina en cuanto se deja en reposo. Eso permite que todas las partículas de polvo y gases originadas en la perforación lleguen como congeladas a la superficie, disponibles para los laboratorios.