Cada vez son más frecuentes los incidentes espeleológicos con la Hipoxia, señora con la que presuntamente se encontraron unos compañeros del G.E. Edelweiss no hace mucho tiempo en la sima de Las Tenadas del Cerro, en Covarrubias, y señora con la que personalmente tuve un desagradable encuentro hace unos años en una sima catalana, acompañando al Espeleodijous.
Ambos casos se resolvieron con un poco de paciencia y algo de susto, pero es evidente que el riesgo de sufrir un accidente grave por hipoxia en una sima (en las cuevas horizontales la probabilidad es mínima) es mayor conforme avanza el Cambio Climático y, en consecuencia, la incorporación de equipos de medición de gases en los equipos espeleológicos será cada vez más frecuente.
En este mapa podemos ver una página web (click en la imagen) dedicada al registro de cavidades en las que se han realizado medidas, a veces puntuales, pero también de algunos grupos, como el Espeleodijous, que realizan medidas de oxígeno rutinarias durante sus salidas de los jueves (dijous=jueves), motivo por el cual la mayor concentración de
puntos (en este mapa) proviene de este colectivo, al cual, en al menos dos ocasiones, la alarma del medidor ha avisado de que había que dar la vuelta.
Para quien no sepa por dónde empezar a la hora de elegir un medidor escribo estas líneas, que sólo dan un par de nociones pero que pueden ser útiles para alguien que desconozca este tema.
Casi todo el mundo sabe que la hipoxia se refiere, en general, a la falta de oxígeno y debo empezar por aclarar que en las cavernas no es el término adecuado y por eso le añado el "de las cavernas", porque la hipoxia no es la parte más peligrosa del asunto.
El proceso de reducción de oxígeno al que estamos sensibilizados es el de nuestra propia respiración con la transformación del oxígeno en dióxido de carbono (CO2) , y sabemos que varias personas respirando en un recinto herméticamente cerrado acaban consumiendo el oxígeno, pudiendo llegar a niveles incompatibles con la vida. Es decir, el oxígeno se transforma en CO2 pero la suma de O2 y CO2 permanece constante en 21% (aproximadamente).
En las simas no permanecemos tanto tiempo como para consumir el oxígeno, aunque la experiencia nos muestra que hay lugares en los que la concentración de oxígeno es inferior a la estándar. Pero no miramos el gas correcto, el gas que marca el ritmo de la cueva es el CO2 . Los espeleólogos conocemos, o al menos hemos oído hablar, de aquella famosa reacción química que permitía la formación de las estalactitas y que básicamente dice que el CO2 de la atmósfera disuelto en el agua de lluvia, a su vez disuelve la caliza del suelo en su viaje de infiltración al subsuelo y que, si una gota de esta agua llega a la punta de una estalactita, puede precipitar la calcita a la vez que libera el CO2.
Es decir, tenemos una aportación neta de CO2 , no es un CO2 que se intercambia por oxígeno, es un CO2 que desplaza el aire, el aire está compuesto básicamente por un 21% de oxígeno y un 79% de nitrógeno y el CO2 que se incorpora a la cueva desplaza tanto al oxígeno como al nitrógeno.
Esto es muy importante, porque la cifra del 21% que antes permanecía constante (suma de O2 y CO2 en la respiración), aquí no tiene ningún sentido. Por ejemplo, si en un recipiente de 100 litros tenemos una atmósfera estándar (21% de oxígeno y 79% de nitrógeno) y le introducimos 10 litros de CO2 (que desplazará 10 litros del aire original) el resultado será una atmósfera con un 10% de CO2, 18,9% de O2 y 71,1% de N2. Un medidor de oxígeno detectará que hay menos oxígeno del deseable, pero un 18,9% es un valor aparentemente poco preocupante y la realidad es que estaremos en una atmósfera mortal para muchos.
Por otro lado, la simple fuerza de la gravedad también ayuda a que el CO2 , gas más pesado que el nitrógeno o el oxígeno, descienda a la parte baja de las simas acumulandose si no hay un proceso de ventilación que lo impida.
Incluso aportes directos de CO2 del subsuelo pueden entrar a la cueva en forma de gas, a través de las fisuras intersticiales.
Cuando no existen corrientes de aire que entran por unas galerías y salen por otras, los ciclos térmicos y barométricos día-noche, invierno-verano, son los causantes principales de los movimientos del aire contenido en la cueva y también se están viendo afectados por el Cambio Climático, reduciendo la ventilación y favoreciendo la acumulación de CO2. El gradiente de humedad, y especialmente el térmico, entre el interior y el exterior de la cueva puede tener un efecto de captura o liberación de CO2 ya que los coeficientes de dilatación de los gases son distintos.
Todo lo anterior es para argumentar que es más importante saber qué cantidad de CO2 hay en la cueva que no la de O2, pero la realidad es que se han hecho muchísimas mas mediciones de O2 que de CO2 y por lo tanto apenas tenemos registros ni experiencia con la medida de CO2 en cuevas.
Hablaré ahora de los medidores actuales y de las opciones que tenemos para ir protegidos a la sima.
Sería perfecto disponer de un medidor multi-gas económico con detector de O2 y de CO2, pero la realidad es que los detectores de cada gas usan tecnologías muy distintas, electroquímico para el oxígeno y absorción del infrarrojo (NDIR) para el CO2.
El sensor infrarrojo no se desgasta (imagen de la derecha) y los sensores pueden considerarse de muy larga duración, sin embargo los sensores electroquímicos "se consumen internamente" y duran lo que duran (por ejemplo los medidores de seguridad, duran dos años y luego se tiran). Por ello, hay muchos sensores de CO2 que son externos, lo que para la espeleología los hace débiles, además de ser más caros.
Los sensores de O2 para nuestra aplicación son más baratos y pueden ser más robustos, pero sabemos que pueden engañarnos en cuanto a la calidad del aire que medimos. Si nos decidimos por un medidor de oxígeno tenemos que ser muy estrictos y pensar que por debajo de 19,5% de O2 podemos estar en serio peligro.
Si pensamos en medir el CO2 , nos encontraremos con que los medidores más habituales no nos sirven, son para ambientes normales donde la base de la medida son las 400 ppm de una atmósfera estándar y una medida de 1000 ppm ya es alarmante (no peligrosa pero que obliga a corregir la causa). La respiración humana expira el aire hasta aproximadamente un 5% de CO2 (50.000ppm) y sería el fondo de escala deseable, pero estos modelos son caros pues están destinados a aplicaciones profesionales. Hay modelos asequibles que llegan a un 1% de fondo de escala (9.999ppm) y que serían lo mínimo a adquirir, asumiendo que en muchas simas llegaremos a ese nivel con facilidad (y necesitaríamos saber el % de O2 para decidir si seguir o dar la vuelta).
La tecnología NDIR se está simplificando bastante y no tardará en aparecer un fabricante de componentes que lo integre en algo similar a los sensores de los pulsioxímetros (como el de la derecha, que tienen una tecnología similar, también infrarroja) y que se fabrican por millones poniendo medidores en el mercado por menos de 25€.
En ese momento, aparecerán medidores multi-gases asequibles, pero mientras eso llega, la solución económica para los espeleólogos pasa por dos medidores.
Paso unos enlaces, recuperados de Internet el 12 de junio del 2020, de medidores que -sobre el papel- servirían para nuestro propósito (cuanto más económicos peor), dejando claro que lo único que conozco de ellos es lo que pone en la web y que seguro que hay muchos productos más de los que yo he visto (aunque he visto unos cuantos).
Medidor multi-gas de CO2 (9.999ppm) y O2.
No solamente mide, sino que también registra y si midiera el CO2 hasta 50.000ppm, sería perfecto. Mide también el CO, que en algunas cavidades, especialmente antrópicas, puede ser interesante.
GasLab 621€
https://www.co2meter.com/collections/gas-type/products/co2-co-o2-multi-gas-detector
Esta compañia ha anunciado un nuevo producto que sí llega al rango de CO2 necesario, pero todavía no ha publicado el precio (para conocerlo, piden ponerse en contacto con ellos).
Medidores de O2
Forensics 190€
Smart 109€
https://www.manomano.es/p/medidor-de-oxigeno-de-mano-detector-digital-de-gas-o2-13672689
Niensu 80€
Uygao 77€
https://www.cafago.com/es/p-e1733.html
Medidores de CO2
77532 AZ 299€
https://es.aliexpress.com/item/32297314752.html
AZ 7755 220€
Clónico del AZ 7755 133,90€
Para saber más:
Respuesta del cuerpo humano al CO2.
https://www.apunts.org/es-adaptacion-al-aire-enrarecido-simas-articulo-X0213371708263957
Cómo se mueve el CO2 en la cueva de Altamira.
Efectos de la falta de oxígeno.
Josu Riezu. Junio.2020.
