La lluvia mueve montañas, literalmente

¡Enigma resuelto! Un estudio sísmico demuestra que la lluvia juega un papel notable en la configuración de áreas montañosas.

La capacidad del clima para influir en la tectónica ha sido un campo de creciente interés durante más de un siglo. Más aún, el dramático efecto de las lluvias en la evolución de los paisajes montañosos siempre ha sido objeto de amplio debate entre los geólogos.

Ahora, un nuevo estudio llevado a cabo por científicos de la Universidad de Bristol (Inglaterra) ha arrojado luz sobre este antiguo enigma. Los investigadores calcularon el impacto de la lluvia, viendo cómo se han desarrollado los picos y valles durante millones de años, centrándose en las cadenas montañosas más impactantes de nuestro planeta, como el Himalaya, la cordillera más alta de la Tierra, y la que contiene a los picos más altos del mundo (como el Everest).

El estudio ha demostrado que la lluvia puede realmente mover montañas.

“Puede parecer intuitivo que una mayor cantidad de lluvia puede dar forma a las montañas al hacer que los ríos se conviertan en rocas más rápido. Pero los científicos también han creído que la lluvia puede erosionar un paisaje lo suficientemente rápido como para "succionar" las rocas de la Tierra, lo que efectivamente levanta montañas muy rápidamente. Ambas teorías se han debatido durante décadas porque las medidas necesarias para probarlas son minuciosamente complicadas. Eso es lo que hace que este descubrimiento sea un avance tan emocionante, ya que apoya firmemente la noción de que los procesos atmosféricos y terrestres confiables están íntimamente conectados", explica Byron Adams, miembro de la Royal Society Dorothy Hodgkin Fellow en el Instituto Cabot para el Medio Ambiente de la universidad y líder del trabajo que publica la revista Science Advances.

Relojes cósmicos


Para establecer una conexión entre los patrones climáticos y las tasas de erosión, los expertos fecharon y mapearon con precisión granos de arena de cuarzo en las laderas del Himalaya central y oriental en Bután y Nepal empleando una nueva técnica de datación que se basaba en la medición precisa de un raro elemento, el berilio-10, en muestras de cuarzo.

"El berilio-10 se produce dentro del cuarzo cuando la radiación cósmica, en su mayoría neutrones, del espacio exterior viaja a través de la atmósfera y golpea el núcleo de un átomo de oxígeno-16 o silicio-28 en el mineral", aclara Adams. "Cuando ocurre esta interacción, el átomo se rompe o se astilla, y se forman nuevos elementos, incluido el berilio-10".

El berilio-10, o Be10, es una forma muy rara de berilio y "debido a que conocemos el flujo de radiación cósmica y la tasa de producción de Be-10 en cuarzo, podemos usar esta técnica para realizar un seguimiento del tiempo", continúa el experto. Es decir, contando los átomos de Berilio-10, los científicos pueden medir cuánto tiempo han estado expuestas las arenas de cuarzo al cielo en cualquier lugar dado en las laderas de las montañas y en los valles de los ríos y ver cómo de rápido se ha erosionado el paisaje.


"Una vez que tenemos las tasas de erosión de toda la cordillera, podemos compararlas con las variaciones en la pendiente del río y las precipitaciones. Sin embargo, tal comparación es enormemente problemática porque cada punto de datos es muy difícil de producir y la interpretación estadística de todos los datos juntos es complicado ", dice Adams.


Finalmente, un modelo numérico combinado con técnicas de regresión pudo predecir con precisión las tasas de erosión. El modelo también les permitió cuantificar cómo la lluvia afecta las tasas de erosión en terrenos accidentados.


“Nuestros hallazgos muestran cuán crítico es tener en cuenta la lluvia cuando se evalúan patrones de actividad tectónica utilizando la topografía, y también brindan un paso esencial para abordar la tasa de deslizamiento en las fallas tectónicas pueden ser controladas por la erosión en la superficie impulsada por el clima ”, expone Kelin Whipple, coautor del trabajo.

Los hallazgos del estudio también tienen implicaciones significativas para la gestión del uso de la tierra, el mantenimiento de la infraestructura y los peligros en el Himalaya, pues existe el riesgo de que las altas tasas de erosión puedan aumentar drásticamente la sedimentación detrás de las presas, poniendo en peligro proyectos hidroeléctricos críticos.

 

Referencia: B. A. Adams, K. X. Whipple, A. M. Forte, A. M. Heimsath and K. V. Hodges. Climate controls on erosion in tectonically active landscapes. Science Advances, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.aaz3166

 

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