El desgaste y las descargas de los ríos no han variado entre periodos glaciales e interglaciales

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Con el tiempo geológico, el efecto de la lluvia y otros procesos que disuelven químicamente las rocas en moléculas que se arrastran hacia el mar pueden disminuir montañas y remodelar continentes. Los científicos están interesados en las tasas de estos procesos de meteorización química porque tienen grandes implicaciones para el ciclo del carbono del planeta, que transporta el dióxido de carbono entre tierra, mar y aire en influye en las temperaturas globales.

Un nuevo estudio, publicado este lunes en la revista 'Nature Geoscience' y realizado por un equipo de científicos de Stanford y el Centro de Investigación en Geociencias GFZ de Alemania, revela que, contrariamente a lo esperado, las tasas de meteorización en los últimos dos millones años no parecen haber variado significativamente entre los periodos glaciales e interglaciales.

Los científicos esperan que las tasas de meteorización se frenen durante las edades de hielo de la Tierra, ya que las temperaturas eran más bajas, y como consecuencia la mayor parte del agua que pueda caer en forma de lluvia quede atrapada en forma de hielo en los glaciares cubriendo Europa y América del Norte.

"Si nos fijamos en cómo estos atributos controlan las tasas de meteorización del clima hoy en día, cabría esperar que las tasas de meteorización y sedimentación puedan variar ampliamente entre los tiempos glacial e interglacial", explica el autor del estudio Friedhelm von Blanckenburg, geoquímico del Centro de Investigación Alemán de Geociencias GFZ Potsdam.

Los trópicos representan más de la mitad de la escorrentía de los ríos a nivel mundial

Por ejemplo, Sierra Nevada de América del Norte está picada por valles en forma de U que fueron tallados por las capas de hielo durante su marcha inexorable hacia el sur en tiempos glaciales. Cuando las temperaturas se calentaron, las capas de hielo se retiraron, dejando al descubierto rocas pulverizadas en el cráter que podían ser fácilmente erosionadas y transportadas hacia el mar por los ríos y arroyos.

Incluso, en las regiones no cubiertas por glaciares, los científicos saben que la lluvia cambió entre los tiempos glaciales e interglaciales. Estudios de lechos de lagos ahora secos que una vez salpicaban la parte occidentalde Estados Unidos y depósitos de sedimentación en forma de cono, llamado abanicos aluviales, de los ríos antiguos sugieren que el flujo de agua varió ampliamente a medida que los patrones de temperatura y precipitación se expandieron y se desvanecieron entre las edades de hielo y los periodos más cálidos que siguieron.

Pero todas estas líneas de evidencia testifican solamente las variaciones locales de las tasas de meteorización y sedimentación. "Si se quiere saber la tasa de meteorización global -propone von Blanckenburg-, hay que ir a los océanos, donde las tasas de variaciones locales se promedian".

Von Blanckenburg y su colega, Julien Bouchez, científico de investigación en el Instituto Mundial de Física en París, Francia, recurrieron a una técnica geoquímica que compara la concentración de dos formas, o isótopos, del elemento berilio (Be). 9Be se encuentra naturalmente en las rocas de silicatos de la Tierra; 10Be es un isótopo radiactivo cosmogénico producido por la colisión de los rayos cósmicos con las moléculas de nitrógeno y oxígeno en la atmósfera.

"Como las lluvias de 10Be caen en continentes y océanos de la Tierra a más o menos una velocidad constante, es como un reloj que puede utilizarse para procesos de tiempo -explica von Blanckenburg-. Por otro lado, se puede utilizar 9Be para calcular la cantidad de roca lavada disuelta en los océanos desde los ríos".

Mediante la determinación de la relación de 10Be a 9Be en capas de sedimentos marinos, von Blanckenburg pudo reconstruir el flujo de meteorización durante casi todo el periodo cuaternario, un intervalo de tiempo que abarca 2.600.000 años. Para su sorpresa, descubrió que hubo pocos cambios entre los periodos glaciales e interglaciales.

Para entender por qué, von Blanckenburg se asoció con los investigadores de Stanford Kate Maher, profesora asistente de Ciencias Geológicas, y el estudiante graduado Daniel Ibarra, que se especializó en el uso de modelos de ordenador para entender cómo el flujo de agua controla la meteorización. Maher e Ibarra recopilaron datos sobre el flujo fluvial al mar desde un conjunto de modelos climáticos y calcularon el caudal medio de los ríos en diferentes latitudes durante épocas glaciales e interglaciales.

Los investigadores de Stanford llegaron a la misma conclusión que von Blanckenburg y Bouchez hicieron usando sus observaciones de relación de berilio. "Nuestros resultados sugieren que a nivel mundial el cambio global en la descarga de todos los ríos era efectivamente cero entre los tiempos glaciales e interglaciales. Eso fue sorprendente", relata Maher.

Los modelos ofrecen una probable explicación de ello: mostraron que mientras que el cambio en la descarga de agua desde los ríos en las latitudes altas del hemisferio norte podría variar mucho entre los tiempos glaciales e interglaciales, el flujo de los ríos en las zonas tropicales -permanecieron templadas incluso en las edades de hielo- no cambiaron más de un pequeño porcentaje.

"Los trópicos representan más de la mitad de la escorrentía de los ríos a nivel mundial, por lo que ellos regulan químicamente los flujos de meteorización durante los movimientos globales en el clima", apunta Ibarra. "Como la meteorización ayuda a equilibrar el ciclo global del carbono, significa que la erosión tropical es un impulsor principal de los niveles de CO2 en la atmósfera en escalas de tiempo muy largas", concluye.

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