¿Qué fuerzas y mecanismos determinan la altura de las montañas? Un grupo de investigadores de Münster y Potsdam ahora ha encontrado una respuesta sorprendente:no es la erosión y la meteorización de las rocas lo que determina el límite superior de los macizos montañosos, sino más bien un equilibrio de fuerzas en la corteza terrestre. Este es un hallazgo fundamentalmente nuevo e importante para las ciencias de la tierra. Los investigadores informan al respecto en la revista científica. Naturaleza .

Las cadenas montañosas más altas de la Tierra, como el Himalaya o los Andes, surgen a lo largo de los límites de placas convergentes. En tales límites de placa, dos placas tectónicas se mueven una hacia la otra, y una de las placas es forzada debajo de la otra en el manto de la Tierra. Durante este proceso de subducción, fuertes terremotos ocurren repetidamente en la interfaz de la placa, y durante millones de años, Las cadenas montañosas se construyen en los bordes de los continentes.

Si la altura de las cadenas montañosas está determinada principalmente por procesos tectónicos en el interior de la Tierra o por procesos erosivos que esculpen la superficie de la Tierra, se ha debatido durante mucho tiempo en las geociencias.

Un nuevo estudio dirigido por Armin Dielforder del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ ahora muestra que la erosión por ríos y glaciares no tiene una influencia significativa en la altura de las cadenas montañosas. Junto con científicos de la GFZ y la Universidad de Münster (Alemania), Resolvió el debate de larga data analizando la resistencia de varios límites de placas y calculando las fuerzas que actúan a lo largo de las interfaces de las placas.

Los investigadores llegaron a este sorprendente resultado calculando las fuerzas a lo largo de diferentes límites de placas en la Tierra. Utilizaron datos que proporcionan información sobre la resistencia de los límites de las placas. Estos datos se derivan, por ejemplo, a partir de mediciones de flujo de calor en el subsuelo. El flujo de calor en los límites de las placas convergentes está a su vez influenciado por la energía de fricción en las interfaces de las placas continentales.

Uno puede imaginar la formación de montañas usando un mantel. Si coloca ambas manos debajo del paño sobre la mesa y lo empuja, la tela se dobla, y al mismo tiempo, se desliza un poco sobre el dorso de sus manos. Los pliegues emergentes corresponderían, por ejemplo, a los Andes, el deslizamiento sobre el dorso de las manos a la fricción en el subsuelo. Dependiendo de las características de la roca, Las tensiones también se acumulan en las profundidades subterráneas que se descargan en terremotos severos, especialmente en zonas de subducción.

Los investigadores recopilaron datos mundiales de la literatura sobre la fricción en el subsuelo de cadenas montañosas de diferentes alturas (Himalaya, Andes, Sumatra, Japón) y calculó la tensión resultante y, por tanto, las fuerzas que conducen al levantamiento de las respectivas montañas. De este modo, demostraron que en montañas activas, la fuerza en el límite de la placa y las fuerzas resultantes del peso y la altura de las montañas están en equilibrio.

Tal equilibrio de fuerzas existe en todas las cadenas montañosas estudiadas, aunque se encuentran en diferentes zonas climáticas con tasas de erosión muy variables. Este resultado muestra que las cadenas montañosas son capaces de reaccionar a los procesos en la superficie terrestre y crecer con una rápida erosión de tal manera que se mantiene el equilibrio de fuerzas y la altura de la cordillera. Este hallazgo fundamentalmente nuevo abre numerosas oportunidades para estudiar con mayor detalle el desarrollo y el crecimiento a largo plazo de las montañas.