Poderosas inundaciones han excavado profundos cañones en la Tierra. Una nueva investigación sugiere que esto pudo haber requerido menos energía de lo que se pensaba anteriormente. Recopilar dichos datos, sin embargo, puede ser exigente.

"Aplicamos tanta fuerza que la balsa casi se dobló como una almeja, "dice Willem van der Bilt.

Recuerda un tranquilo día de septiembre en el norte de Islandia en 2018. En un pequeño lago llamado Ástjörn, él y un colega estaban parados en una balsa que consistía en una plataforma de metal en la parte superior de un bote de goma. Un tercer colega había sido enviado a la costa, mientras que los dos investigadores del Centro Bjerknes para la Investigación del Clima y el Departamento de Geociencias de la Universidad de Bergen lucharon por completar su trabajo.

De bajo de ellos, un tubo de plástico había sido presionado cinco metros en los sedimentos del lago, lo suficientemente profundo como para atravesar cinco mil años de arcilla y arena depositadas. Lo suficientemente profundo como para quedar atrapado.

Este era el tipo de trabajo que habían hecho muchas veces antes. Las muestras de sedimentos del fondo del océano y de los lagos son una de las fuentes de datos más importantes para los paleo climatólogos. Capa por capa, lodo y plantas podridas se asientan en el fondo, el material más antiguo más abajo y el material más joven en la parte superior:la construcción de un archivo de todo lo que el agua ha retenido durante miles de años.

Esta vez, las condiciones eran inusuales. El tubo estaba atascado en ceniza volcánica, y la balsa de metal gimió y gimió.

"Presionamos el núcleo de sedimento con un gato para automóvil, mientras miramos ansiosamente la costa y nos preguntamos:¿podemos nadar lo suficientemente rápido para llegar a ella? ", dice Willem van der Bilt." Fue bastante aterrador ".

Restos encontrados de megainundaciones

Con una sacudida, salió el tubo con el núcleo, y la balsa aguantó. Su esfuerzo no fue en vano. Dentro del tubo encontraron evidencia de tres grandes inundaciones que han cambiado el paisaje más drásticamente de lo que podrían hacer. Las inundaciones fueron grandes pero no tan grande.

Los resultados se publicaron hoy en la revista Communications Earth &Environment, por Willem van der Bilt y colegas del Centro Bjerknes para la Investigación del Clima, la Universidad de Bergen, Universidad Metropolitana de Manchester, Real Instituto Holandés de Investigaciones Marinas, Universidad de Utrecht y Universidad John Moores de Liverpool.

Los investigadores concluyen que los profundos cañones y gargantas pueden haberse formado por inundaciones menos voluminosas de lo que se pensaba anteriormente. Como implicación, el agua corriente también puede hacer más daño de lo que se supone. Esto hace que los resultados sean importantes mucho más allá de una región escasamente poblada en el norte de Islandia.

El lago de la ribera

Ástjörn no formaba parte de su plan de viaje original. Willem van der Bilt lo llama un proyecto paralelo de un proyecto paralelo. Los científicos estaban en el norte de Islandia para hacer trabajo de campo para otro proyecto. Habían completado el trabajo cuando llegaron a este pequeño lago en el mapa.

Una vez que se plantó la idea, no tenían ninguna razón para no ir allí. Ya estaban conduciendo con un equipo de perforación de varios metros de largo en el techo de su automóvil.

Ástjörn se encuentra aguas abajo de una de las cascadas más poderosas de Europa, Dettifoss, en el río Jökulsá á Fjöllum. El nombre significa río glaciar de las montañas. A través de profundos cañones, este río lleva agua de deshielo del lado norte del segundo glaciar más grande de Europa, Vatnajökull, al océano en el lado norte de Islandia. A través de las edades, el torbellino de agua de la inundación ha excavado gargantas, en algunos lugares casi cien metros de profundidad.

Pero Ástjörn no es parte del río, por eso atrajo a Willem van der Bilt. Los lagos que ya habían examinado, se alimentan regularmente con agua de deshielo de Vatnajökull. Ástjörn se encuentra en una meseta al lado y por encima de Jökulsá á Fjöllum, separada de la llanura fluvial por un alto cabecero.

"Se me ocurrió que si el río se desbordaba, los sedimentos de la inundación se acumularían en el lago, ", dice." Sólo después nos dimos cuenta de que se trata de un escenario de investigación importante sobre un tema en particular:las megainundaciones en Islandia ".

La barrera que bloquea la entrada a Ástjörn se encuentra a 30 metros sobre la llanura del río. Ni siquiera las inundaciones primaverales más enérgicas alcanzan esa altura. Volcanes Es necesario romper las presas de hielo y lavar el agua de los glaciares. Una inundación que ocurre una vez cada mil años requiere ajökulhlaup.

Inundaciones repentinas del hielo

Si hubiera habido gente en Islandia hace 3500 años, podrían haber notado humo blanco sobre Vatnajökull. El vapor de agua se elevó y se condensó en nubes de gotitas diminutas. Horas, días o semanas después, el humo se había vuelto gris, y grandes trozos de ceniza se asentaron en una depresión en la superficie del hielo.

Los glaciares no son inamovibles, y para Vatnajökull, tampoco lo es el suelo de abajo. Hay volcanes activos, y durante las erupciones, el calor derrite el hielo del glaciar de arriba. Se acumulan enormes lagos, represado por el glaciar. El nivel del agua sube y cuando las presas de hielo finalmente se rompan, el agua corre por los ríos. Estas inundaciones se denominan inundaciones repentinas de lagos glaciares, o por su nombre islandés, jökulhlaup, como si el glaciar mismo bajara corriendo de la montaña.

El flujo de agua puede durar algunas horas o días. Esto sucedió hace 3500 años y varias veces antes y después, lo suficiente como para excavar el cañón que divide el paisaje que rodea Jökulsá á Fjöllum.

Si la inundación es realmente grande, el agua puede cruzar la barrera en el lado norte de Ástjörn.

Como cemento

De vuelta en el laboratorio de Bergen Willem van der Bilt abrió el núcleo de sedimento y lo dividió en dos mitades. Tres distintos, se veían capas grises entre el limo, arena y restos de plantas.

"Parecía cemento, ", dice." Inmediatamente pudimos ver que se trataba de sedimentos de inundaciones ".

Los sedimentos de la inundación son polvo fino, tierra del lecho de roca volcánica debajo de Vatnajökull. Los análisis de laboratorio mostraron que terminaron en Ástjörn durante las inundaciones alrededor de 1350, Hace 1500 y 3500 años.

Los científicos paleo utilizan a menudo carbono para fechar material antiguo. En islandia La datación por carbono es complicada. Los volcanes arrojan CO ₂ dentro del Aire, y a medida que los alrededores absorben carbono de este gas, la línea de tiempo está alterada. Pero las erupciones volcánicas también se pueden utilizar como cronometrador.

En los sedimentos de Ástjörn había diminutas partículas de vidrio que podían rastrearse hasta erupciones documentadas en Islandia. Que el río se había inundado estas tres veces, ya era conocido, pero las partículas volcánicas permitieron determinar el tiempo con mayor precisión.

Un Mississippi islandés

Como habían encontrado sedimentos de estas inundaciones gigantes en el lago Ástjörn, normalmente desconectado, pudieron calcular la cantidad de agua que había excavado el cañón en Jökulsá á Fjöllum. El número que se les ocurrió era mucho más pequeño de lo que se suponía anteriormente.

Aunque Ástjörn y sus alrededores eran un territorio nuevo para Willem van der Bilt, pronto descubrió que otros científicos ya habían examinado las inundaciones y los cañones de Jökulsá á Fjöllum. Existían simulaciones hidrológicas de niveles de inundación en el río, y se supo cuando se habían formado diferentes partes de las profundas gargantas. Durante las inundaciones más extremas, el cañón ha sido excavado tan intensamente que la ubicación de la cascada Dettifoss se ha movido hacia arriba en el río. Se han fechado esos cambios.

Simulaciones de inundaciones disponibles, mostró que el agua fluye hacia Ástjörn cuando la descarga en el río alcanza los 20000 metros cúbicos por segundo, tanto como en el Mississippi o el Brahmaputra. Tales inundaciones habían arrojado los sedimentos similares al cemento que habían encontrado los investigadores, inundaciones lo suficientemente grandes como para permitir que el agua cruzara el umbral en el lado norte del lago.

Si la descarga supera los 130000 metros cúbicos por segundo, el agua también puede entrar en Ástjörn desde el sur. Una cascada poderosa eliminaría la mayoría de los sedimentos que ya están allí. No se observaron signos de tal evento en los cinco mil años de datos cubiertos por este núcleo de sedimentos.

Por lo tanto, Willem van der Bilt y sus colegas pudieron concluir que las tres inundaciones, en sus segundos más violentos, había traído entre 20000 y 130000 metros cúbicos de agua a través de las gargantas de Jökulsá á Fjöllum.

Eso es menos de un tercio de las estimaciones anteriores de la corriente requerida para crear esas gargantas. Obviamente, el agua se ha estado fregando de manera más eficiente de lo que se suponía.

El agua se convierte en una máquina de pulir

Cuando los lagos debajo de Vatnajökull rompen la presa de hielo, no solo agua, pero también masas de arena y arcilla fluyen por el lecho del río.

"El río actúa como papel de lija, "Explica Willem van der Bilt.

La arena flotante permite que el agua de la inundación triture más roca de la que podría haber hecho el agua pura.

¿Qué tipo de mineral que se encuentra con el agua, también importa. En Jökulsá á Fjöllum, la lava se ha solidificado para formar columnas de basalto. Cuando grandes cantidades de agua fluyen alrededor y por encima de estas columnas, se rompen, se vuelcan y son arrastrados por la corriente. De este modo, cañones y gargantas se excavan más rápidamente de lo que lo harían si el lecho de roca fuera erosionado grano a grano.

Los hallazgos de Willem van der Bilt confirman lo que han demostrado las simulaciones por computadora en los últimos años. Se necesita menos agua de la que se supone para dejar marcas significativas en el paisaje. Esto también se ha observado en inundaciones estacionales. Este estudio es el primero en documentar que también es el caso de las megainundaciones que ocurren solo una vez por milenio.

Como otro planeta

"Sin las plantas, Islandia casi se parecería a Marte, "dice Willem van der Bilt.

Ástjörn está rodeado de pastos, abedul y sauce, pero bajo la cubierta verde, el paisaje se parece al de nuestro planeta vecino. Los cañones de Marte son signos de un pasado con megainundaciones, eventos que debemos comparar con los ríos de la Tierra para conocer la extensión de.

"Me encantaría ir a Marte a trabajar en el campo, pero no veo que eso suceda pronto, "Willem van der Bilt se ríe.

Se puede llegar a Islandia en unas pocas horas. Hay pocos lugares en el mundo donde los geólogos puedan acercarse a los poderes de la naturaleza. Inundaciones de la magnitud descrita en el nuevo estudio, después de todo, ocurren tan frecuentemente como uno en mil años. No pasan muchas décadas entre los estallidos menores de Vatnajökull, y en 1996 ocurrió una inundación bastante grande. Pero a pesar de que el agua se acercó en 1725, las inundaciones nunca han llegado a Ástjörn en tiempos históricos.

Las megainundaciones de Willem van der Bilt son marcas en un núcleo de sedimento y números de un modelo de computadora. Restos secos de agua que alguna vez fluyó. Ver una verdadera megainundación desde un helicóptero sería otra cosa. Entonces, si volviera a ocurrir?

"Iría, ", dice." Desde la seguridad de un avión, y sabiendo que las personas en el suelo están fuera de peligro, Me encantaría ver una parte de la acción. Me iría totalmente ".