La arenisca Torridon en el noroeste de Escocia conserva seis kilómetros de sedimento de río de la época precámbrica. Pero, ¿qué tipo de eventos geológicos pudieron dejar su huella para que los investigadores las encontraran mil millones de años después?

Curiosamente, no se trataba de grandes inundaciones o cambios dramáticos de curso, en su mayor parte sólo el arrastre regular de las dunas de arena a través del fondo del río. De hecho, sólo vale unos meses.

Esta ordinariaidad de los depósitos fluviales, o estratos fluviales, ha dejado perplejos a los geólogos durante la mayor parte de un siglo. Dado lo poco que se conserva de la historia de un río, A los investigadores les resulta extraño que predominen los registros del lugar común, en lugar de evidencia de los eventos más extremos. Nueva investigación publicada en la revista Cartas de investigación geofísica , revela los procesos que finalmente pueden explicar este enigma.

El estudio dirigido por Vamsi Ganti, profesor asistente de geomorfología en UC Santa Barbara, toca uno de los debates más prolongados en el campo de la geología:catastrofismo versus uniformismo. Es decir, si el registro geológico tiende a estar más influenciado por grandes, eventos infrecuentes o por ocurrencias pequeñas pero comunes.

Cuando se trata de depósitos fluviales, el catastrofismo tiene un argumento bastante intuitivo. "Si la probabilidad de que se conserve algún evento es baja, entonces lo que se conserva debería ser de alguna manera especial, "Ganti explicó. Sin embargo, los científicos encuentran que esto simplemente no es cierto, aunque se conserva menos del 0,0001% del tiempo transcurrido.

"Esa es la razón por la que llamamos a esto la extraña ordinariedad de los estratos fluviales, "dijo Ganti, "porque es extraño que los eventos preservados sean tan ordinarios aunque la preservación del tiempo sea tan extraordinaria".

La morfología de los ríos tiende a autoorganizarse en una jerarquía de niveles, lo que Ganti y sus colegas creían que era la clave para comprender esta extraña cotidianeidad. Las ondas y las dunas se mueven a través del fondo de los ríos en el orden de minutos y horas. El movimiento de las barras de arena ocurre durante meses y años, mientras que los ríos serpentean y saltan sus orillas durante años y siglos. En el extremo más extremo, Los cambios en el nivel del mar pueden acelerar la erosión o promover la sedimentación en el transcurso de milenios.

Afortunadamente, los científicos comprenden cómo aparece cada uno de estos fenómenos en el registro estratigráfico basándose en observaciones modernas. Resulta que estas características varían en tamaño, desde ondas de una pulgada de alto hasta la erosión inducida por el nivel del mar que puede arrastrar cientos de metros de sedimento.

Ganti y sus colegas construyeron un modelo probabilístico para probar su hipótesis. Descubrieron que si todos los procesos fluviales ocurren a la misma escala, solo se conservan los eventos más extremos. Sin embargo, tan pronto como introdujeron una jerarquía, los sedimentos de los procesos ordinarios comenzaron a rellenar la erosión causada por fenómenos de un nivel superior.

El misterio quedó resuelto. "Siempre que tenga una organización jerárquica en la dinámica de los ríos, tus estratos serán ordinarios, "Dijo Ganti.

Los científicos conocen estos diferentes niveles jerárquicos en la morfología de los ríos desde hace bastante tiempo, pero nadie los había vinculado directamente a la cotidianeidad de los estratos fluviales hasta ahora, Ganti explicó. Antes de estos resultados, Los sedimentólogos eran un poco como los primeros biólogos que sabían de taxonomía:especies, géneros familias etc., sin comprender la teoría de la evolución que explica la dinámica que los conecta.

Los eventos en un nivel pueden acumular sedimentos, en cuyo caso se conservan, o pueden erosionar el sedimento, que luego se completará con eventos ordinarios un nivel más bajo. Entonces, mientras se conservan algunos eventos extremos, Los fenómenos comunes dominan el registro estratigráfico.

Ganti también se dio cuenta de que los plazos relativos durante los cuales evolucionan los niveles determinan lo que se conserva. Por ejemplo, tomar las tasas relativas de migración fluvial versus avulsión, o con qué frecuencia el río salta sus orillas. "Si su migración es rápida y su avulsión poco frecuente, luego sigues reelaborando tus depósitos, "Explicó Ganti. Estos sistemas tienden a preservar solo las elevaciones de canal más extremas". cuando tienes una avulsión, ya no puede reelaborar ese depósito porque ha saltado a una nueva ubicación ".

Con este entendimiento, Los científicos ahora pueden usar estratos para comparar qué tan rápido estaba evolucionando cada nivel cuando un río estaba realmente activo. De hecho, los resultados refuerzan las conclusiones del estudio anterior de Ganti, donde había demostrado que los ríos Precámbricos podrían haber sido similares al monocanal, ríos serpenteantes que conocemos hoy.

Los científicos habían dudado durante mucho tiempo de esto, ya que no había evidencia conservada en el registro estratigráfico. Muchos argumentaron que tales ríos habrían necesitado plantas para asegurar sus orillas, y las plantas terrestres aún no habían evolucionado. Pero en lugar de no tener migración, en verdad, es probable que estos ríos serpentearan con tanta frecuencia que sus estratos siguieran borrándose. En efecto, otros científicos han descubierto que los ríos en paisajes sin vegetación migran 10 veces más rápido que aquellos con vegetación.

Los hallazgos de Ganti también tienen ramificaciones para el mundo moderno, donde el cambio climático y el aumento del nivel del mar están alterando el comportamiento de los principales sistemas fluviales. Para entender nuestro futuro muchos científicos observan los depósitos de los ríos durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, cuando las temperaturas medias subieron abruptamente de 5 a 8 grados Celsius, comparable al cambio climático moderno. La evidencia sugiere que los ríos eran más móviles entonces, y ahora tenemos las herramientas para determinar por qué.

"Sabemos que el suministro de sedimentos a los ríos está cambiando debido a cambios inducidos por el hombre. Pero lo que no sabemos es a qué trayectoria estamos enviando los ríos a largo plazo, "Dijo Ganti.

"¿Vamos a aumentar las tasas de migración? ¿Vamos a hacer que las avulsiones sean más frecuentes? Esta diferencia importa, porque determina la historia de las inundaciones y dónde se desarrollará en las décadas y siglos venideros ".