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 en la evolución de los paisajes montañosos es objeto de un amplio debate entre los geólogos, pero una nueva investigación dirigida por la Universidad de Bristol y publicada hoy en Avances de la ciencia , calcula claramente su impacto, ampliar nuestra comprensión de cómo los picos y los valles se han desarrollado durante millones de años.

Sus hallazgos, que se centró en la más poderosa de las cadenas montañosas, el Himalaya, también allanó el camino para pronosticar el posible impacto del cambio climático en los paisajes y, Sucesivamente, vida humana.

El autor principal, el Dr. Byron Adams, Miembro de la Royal Society Dorothy Hodgkin en el Instituto Cabot para el Medio Ambiente de la universidad, dijo:"Puede parecer intuitivo que más lluvia puede dar forma a las montañas haciendo 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 esencialmente 'succionar' las rocas de la Tierra, efectivamente levantando 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 de la tierra sólida están íntimamente conectados ".

Si bien no hay escasez de modelos científicos destinados a 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. Dr. Adams, junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y la Universidad Estatal de Luisiana, 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 los granos de arena en las laderas a medida que se transportan hacia los ríos. Cuando esto pasa, algunos átomos dentro de cada grano de arena pueden transformarse en un elemento raro. Contando cuántos átomos de este elemento están presentes en una bolsa de arena, podemos calcular cuánto tiempo ha estado la arena allí, y, por tanto, con qué rapidez se ha ido erosionando el paisaje, "Dijo el Dr. Adams.

"Una vez que tengamos tasas de erosión de toda la cordillera, podemos compararlos con 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 complicada ".

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, "El Dr. Adams dijo." Este modelo nos permite por primera vez cuantificar cómo la lluvia afecta las tasas de erosión en terreno accidentado ".

Colaborador de investigación Profesor Kelin Whipple, Profesor de Geología en 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 proporcionan un paso esencial para abordar cuánto puede controlarse la tasa de deslizamiento en las fallas tectónicas mediante 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, mantenimiento de infraestructura, y 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 lluvia puede socavar las laderas, aumentando el riesgo de flujos de escombros o deslizamientos de tierra, algunos de los cuales pueden ser lo suficientemente grandes como para represar el río creando un nuevo peligro:las inundaciones repentinas del lago.

El Dr. Adams agregó:"Nuestros datos y análisis proporcionan una herramienta eficaz para estimar patrones de erosión en paisajes montañosos como el Himalaya, y por lo tanto, puede proporcionar información invaluable sobre los peligros que influyen en los cientos de millones de personas que viven dentro y al pie de estas montañas ".

La investigación fue financiada por la Royal Society, el Consejo de Investigación Ambiental Natural del Reino Unido (NERC), y la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos.

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 mutuamente en el pasado, "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", dijo Adams.