Una técnica pionera que captura con precisión cómo las montañas se doblan ante la voluntad de las gotas de lluvia ha ayudado a resolver un enigma científico de larga data.
El efecto dramático que tiene la lluvia sobre la evolución de los paisajes montañosos es ampliamente debatido entre los geólogos, pero una nueva investigación dirigida por la Universidad de Bristol y publicada hoy en avances científicos , calcula claramente su impacto, lo que amplía nuestra comprensión de cómo se han desarrollado los picos y los valles durante millones de años.
Sus hallazgos, que se centraron en la más poderosa de las cadenas montañosas, el Himalaya, también allanan el camino para pronosticar el posible impacto del cambio climático en los paisajes y, a su vez, en la vida humana.
El autor principal, el Dr. Byron Adams, miembro de la Royal Society Dorothy Hodgkin Fellow en el Cabot Institute for the Environment de la universidad, dijo: "Puede parecer intuitivo que más lluvia puede dar forma a las montañas al hacer que los ríos se corten en rocas más rápido. Pero los científicos también han creído que la lluviapuede erosionar un paisaje lo suficientemente rápido como para esencialmente 'succionar' las rocas de la Tierra, lo que efectivamente levanta montañas muy rápidamente.
"Ambas teorías se han debatido durante décadas porque las mediciones necesarias para probarlas son tan 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 de la tierra sólida están íntimamente conectados".
Si bien no hay escasez de modelos científicos que tengan como objetivo explicar cómo funciona la Tierra, el mayor desafío puede ser hacer suficientes observaciones buenas para probar cuáles son las más precisas.
El estudio se basó en el Himalaya central y oriental de Bután y Nepal, porque esta región del mundo se ha convertido en uno de los paisajes más muestreados para estudios de tasas de erosión. El Dr. Adams, junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Arizona ASU yLouisiana State University, usó relojes cósmicos dentro de granos de arena para medir la velocidad a la que los ríos erosionan las rocas debajo de ellos.
"Cuando una partícula cósmica del espacio exterior llega a la Tierra, es probable que golpee granos de arena en las laderas mientras se transportan hacia los ríos. Cuando esto sucede, algunos átomos dentro de cada grano de arena pueden transformarse en un elemento raro. Contando cómoMuchos átomos de este elemento están presentes en una bolsa de arena, podemos calcular cuánto tiempo ha estado allí la arena y, por lo tanto, qué tan rápido se ha erosionado el paisaje ", dijo el Dr. Adams.
"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, esta comparación es enormemente problemática porque cada punto de datos es muy difícil de producir y la interpretación estadística de todoslos datos juntos son complicados ".
El Dr. Adams superó este desafío combinando técnicas de regresión con modelos numéricos de cómo se erosionan los ríos.
"Probamos una amplia variedad de modelos numéricos para reproducir el patrón de tasa de erosión observado en Bután y Nepal. En última instancia, solo un modelo pudo predecir con precisión las tasas de erosión medidas", dijo el Dr. Adams.
"Este modelo nos permite por primera vez cuantificar cómo las lluvias afectan las tasas de erosión en terrenos accidentados".
El colaborador de investigación, el profesor Kelin Whipple, profesor de geología en la ASU, dijo: "Nuestros hallazgos muestran cuán crítico es tener en cuenta la lluvia al evaluar los patrones de actividad tectónica utilizando la topografía, y también brindan un paso esencial hacia adelante para abordar la magnitud del deslizamientola tasa de fallas tectónicas puede ser controlada por la erosión en la superficie impulsada por el clima ".
Los hallazgos del estudio también tienen implicaciones importantes para la gestión del uso de la tierra, el mantenimiento de la infraestructura y los peligros en el Himalaya.
En el Himalaya, existe el riesgo siempre presente de que las altas tasas de erosión puedan aumentar drásticamente la sedimentación detrás de las presas, poniendo en peligro proyectos hidroeléctricos críticos. Los hallazgos también sugieren que una mayor precipitación puede socavar las laderas, aumentando el riesgo de flujos de escombros o deslizamientos de tierra, algunos deque puede ser lo suficientemente grande como para represar el río creando un nuevo peligro: inundaciones repentinas del lago.
El Dr. Adams agregó: "Nuestros datos y análisis proporcionan una herramienta eficaz para estimar los patrones de erosión en paisajes montañosos como el Himalaya y, por lo tanto, pueden proporcionar información invaluable sobre los peligros que influyen en los cientos de millones de personas que viven dentro yal pie de estas montañas ".
La investigación fue financiada por la Royal Society, el Consejo de Investigación Ambiental Natural del Reino Unido NERC y la Fundación Nacional de Ciencias NSF de los EE. UU.
Sobre la base de esta importante investigación, el Dr. Adams está explorando actualmente cómo responden los paisajes después de grandes erupciones volcánicas.
"Esta nueva frontera del modelado de la evolución del paisaje también está arrojando nueva luz sobre los procesos volcánicos. Con nuestras técnicas de vanguardia para medir las tasas de erosión y las propiedades de las rocas, podremos comprender mejor cómo los ríos y los volcanes se han influenciado entre sí en elpasado ", dijo el Dr. Adams.
"Esto nos ayudará a anticipar con mayor precisión lo que es probable que suceda después de futuras erupciones volcánicas y cómo manejar las consecuencias para las comunidades que viven cerca".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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