En abril de 2017, un deslizamiento de tierra en Mocoa, Colombia, destrozado a través de una ciudad local, matando a más de 300 personas. Nicolás Pérez-Consuegra creció a unas 570 millas al norte de Santander, Colombia, y se sorprendió al ver la devastación en la televisión. En ese tiempo, fue pasante de pregrado en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá. Como geólogo en ciernes criado caminando por las montañas tropicales de Colombia, el se preguntó, ¿Qué causa una mayor erosión en algunas áreas de las montañas que en otras? Y, ¿Se trata de fuerzas tectónicas, donde las placas tectónicas de la Tierra se deslizan unas contra otras, lo que lleva a la formación de montañas empinadas, o altas tasas de precipitación? que juegan un papel más importante en causar erosión dentro de esa región?

Responder a esas preguntas requeriría una comprensión geológica de la evolución de las montañas en Colombia. Durante su pasantía de pregrado, Pérez-Consuegra estudió las montañas cercanas a las localidades de Sibundoy y Mocoa en la región sur de Colombia. Allí, observó densas selvas tropicales que cubrían montañas escarpadas y muchas cicatrices de deslizamientos de tierra en los acantilados. También hubo muchos deslizamientos de tierra en la carretera que lo llevaron a creer que la tensión y la liberación de presión a lo largo de las fallas tectónicas estaban sacudiendo el paisaje y quitando rocas de su superficie y arrojándolas a los ríos.

Para obtener más información sobre las fuerzas en juego que estaban dando forma al terreno escarpado de esa región, Pérez-Consuegra realizó un doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente (EES) de la Facultad de Artes y Ciencias. Dice que la oportunidad de desarrollar sus propias ideas de investigación fue una de las razones clave por las que eligió la Universidad de Syracuse. Pérez-Consuegra lideró el estudio de principio a fin, proponer las preguntas de investigación, hipótesis y metodología, con la ayuda de su Ph.D. consejero Gregory Hoke, profesor asociado y presidente asociado de EES, y Paul Fitzgerald, profesor y director de posgrado en EES. También obtuvo becas de investigación y apoyo de EES y una serie de fuentes externas, incluida una beca de carrera temprana de National Geographic y más, que financió en su totalidad tres expediciones de campo a Colombia y el trabajo analítico de muestras de rocas recolectadas allí.

Pérez-Consuegra y Hoke llevaron a cabo una investigación de campo en la parte de la Cordillera Oriental de los Andes colombianos. Durante esas expediciones, el equipo caminó y viajó tanto en automóvil como en bote a varias altitudes para recolectar más de 50 muestras de rocas. Luego, las rocas se enviaron a la Universidad de Syracuse y se procesaron en laboratorios para extraer los datos de termocronología.

Según Pérez-Consuegra, un termocronómetro es como un cronómetro que comienza a hacer tictac una vez que una roca se enfría a través de un rango específico de temperaturas, realizar un seguimiento del tiempo que tarda el viaje posterior a la superficie de la Tierra. El mineral apatita es el cronómetro radiactivo que emplea en sus estudios. Se procesan varios kilogramos de muestra de roca para producir unos pocos gramos de apatita que contienen dos tipos de cronómetros dependientes de la temperatura, o termocronómetros. Los investigadores pueden calcular la tasa de erosión a largo plazo calculando qué tan rápido se mueve una roca hacia la superficie de la Tierra, usando una fórmula que convierte la temperatura en profundidad debajo de la superficie de la Tierra y luego dividiendo la profundidad por el tiempo.

El estudio de Pérez-Consuegra reveló que las mayores tasas de erosión ocurren cerca de los lugares que tienen las fallas más tectónicamente activas. Si bien la precipitación puede actuar como catalizador de la erosión en la superficie de las montañas, la principal fuerza en juego son las fallas donde la roca se exhuma desde las profundidades de la superficie de la Tierra a un ritmo más rápido.

"Las fallas tectónicamente activas están causando el levantamiento de las montañas que rodean a Mocoa y también están haciendo que el paisaje sea más empinado, "Dice Pérez-Consuegra." Las montañas más empinadas y más altas son más propensas a tener deslizamientos de tierra. Lluvia, y en concreto lluvias torrenciales, puede desencadenar los deslizamientos de tierra, pero lo que prepara el escenario son los procesos tectónicos ".

Hoke dice que si bien a los geomorfólogos les gustaría pensar que las tasas de lluvia pueden asumir el control como la principal influencia en la formación de montañas, La investigación de Pérez-Consuegra demuestra que la deformación interna de la Tierra es el factor principal.

"Si bien el trabajo anterior dentro de una diana de altas precipitaciones en la Cordillera Oriental de Colombia inicialmente apuntaba hacia un fuerte control climático en el crecimiento de las montañas, El trabajo de Nicolás expandió los mismos tipos de observaciones a otro punto caliente de precipitación a más de 250 millas de distancia y encontró que las velocidades a las que la roca se transporta a la superficie dependen de la actividad de las fallas. y no la cantidad de precipitación, "Dice Hoke.

Pérez-Consuegra, quien comenzará una beca postdoctoral en ciencias ambientales en el MIT en el otoño, señala que el conocimiento geológico es esencial para predecir qué áreas de una cadena montañosa tropical son más propensas a sufrir deslizamientos de tierra, terremotos y erupciones volcánicas, y las catastróficas consecuencias que estos eventos pudieran tener en las poblaciones circundantes.

"Es importante invertir en hacer un mejor mapeo geológico en las montañas tropicales, para comprender mejor la distribución espacial y las geometrías de las fallas tectónicamente activas, "Dice Pérez-Consuegra.

Leer más sobre la investigación de Pérez-Consuegra en la revista Tectónica :"El caso del control tectónico en la exhumación por erosión en los Andes tropicales del norte basado en datos de termocronología".