La lluvia mueve montañas

Los investigadores detallaron el avance en un nuevo artículo, publicado en la revista Science Advances.

El papel que juegan la lluvia y el clima en la evolución de los cambios de montaña se ha debatido durante décadas. Parece intuitivo que la lluvia erosiona las montañas, alterando la topografía de una cordillera e incluso su tectónica, pero el vínculo ha sido difícil de probar.

"Anteriormente, muchos artículos reunieron grandes conjuntos de datos y encontraron relaciones que van desde una fuerte correlación hasta ninguna correlación entre la precipitación y la tasa de erosión", dijo Byron Adams.

"El problema con los estudios que sugirieron que había una fuerte correlación fue que no proporcionaron un mecanismo físico de por qué la lluvia afectaría la erosión", dijo Adams, científico de la tierra e investigador en la Universidad de Bristol.

Para establecer una conexión entre los patrones climáticos y las tasas de erosión, los investigadores fecharon y monitorizaron con precisión granos de arena de cuarzo en las laderas del Himalaya central y oriental en Bután y Nepal.

"El berlio-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", dijo Adams. "Cuando ocurre esta interacción, el átomo se rompe o se astilla, y se forman nuevos elementos, incluido el berlio-10".

El berlio-10, o Be10, es una forma muy rara de berlio, por lo que los científicos pueden estar seguros de que su presencia en el cuarzo es una medida de lo que se llama "espalación cosmogénica".

"Debido a que conocemos el flujo de radiación cósmica y la tasa de producción de 10Be en cuarzo, podemos usar esta técnica para realizar un seguimiento del tiempo", dijo Adams.

En otras palabras, contando los átomos de Be10, 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.

"Para realizar nuestras mediciones de la tasa de erosión, necesitamos extraer una cantidad muy pequeña de berlio-10 de las arenas de los ríos y medirla con mucha precisión con espectrómetros de masas", dijo Adams.

Para el estudio, los investigadores combinaron sus mediciones precisas de la tasa de erosión con datos de precipitación y elevación, y luego utilizaron modelos numéricos sofisticados para darle sentido a todo.

El análisis permitió al equipo de investigación aislar la influencia de la lluvia en las tasas de erosión. El avance ayudó a los investigadores a mejorar la precisión de las simulaciones para la tectónica de montaña.

"Descubrimos que si usamos nuestra nueva comprensión de cómo los ríos están respondiendo a la lluvia, podríamos limitar con mayor precisión la geometría y la velocidad de las fallas activas en Bután", dijo Adams.

Si bien los investigadores pudieron confirmar la influencia de la precipitación en la erosión y la actividad tectónica local en el Himalaya, Adams sugiere que hay más trabajo por hacer para comprender el verdadero alcance de este fenómeno.

"La pregunta que queda es: ¿Es este un cambio lo suficientemente grande como para impulsar el flujo cortical?" dijo.

Los investigadores están trabajando actualmente para expandir su análisis en la totalidad del Himalaya y utilizar sus hallazgos para actualizar los modelos de riesgo de deslizamientos de tierra, rupturas de presas y deslizamientos de fallas.

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