Un investigador de la Universidad de Wyoming y su equipo descubrieron que la erosión de las rocas subsuperficiales en las montañas del sur de Sierra Nevada de California se debe más a la expansión de las rocas que a la descomposición química, como se pensaba anteriormente.
La porosidad, el espacio vacío en la roca, se pensaba convencionalmente que se producía cuando el agua fluye a través de la roca, lo que resulta en minerales que se disuelven químicamente. Debido a que la cuenca de la montaña proporciona grandes depósitos de agua, los nuevos hallazgos son relevantes para la gestión de los recursos hídricos en todoNOS
"Es importante entender lo que está sucediendo en la capa subterránea. Tiene una enorme capacidad para almacenar agua. En los paisajes de montaña, la saprolita puede ser lo único que mantiene vivos los bosques en tiempos de sequía", dice Cliff Riebe, un asociadoprofesor en el Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Washington. "Esto se sabe desde hace un tiempo. Lo que no sabemos es" ¿Cómo se produce el espacio de almacenamiento? "Saprolita es difícil de acceder. Hay que cavar debajo del suelo.Raramente se ha estudiado. Comprender esta capa entre el suelo y la roca es importante ".
Saprolita, a la que Riebe se refiere como "roca podrida", es la zona de roca erosionada que retiene las posiciones relativas de los granos minerales del lecho de roca madre y se encuentra entre la capa de tierra y la roca más dura debajo.
Riebe fue el autor correspondiente de un artículo titulado "Producción de porosidad en roca erosionada: donde la tensión volumétrica domina sobre la pérdida de masa química", que se publicó hoy 18 de septiembre en Avances científicos , una publicación descendiente de ciencia . La revista en línea publica una investigación original significativa e innovadora que avanza las fronteras de la ciencia y extiende los estándares de excelencia establecidos por ciencia .
Jorden Hayes, un ex graduado de doctorado de la Universidad de Washington y ahora profesor asistente de ciencias de la tierra en el Dickinson College en Carlisle, Pensilvania, fue el autor principal del artículo. Los escritores colaboradores incluyeron a Steve Holbrook, ex profesor de geología de la Universidad de Washington ygeofísica y ahora profesor y jefe de departamento en la Universidad Virginia Tech; Brady Flinchum, que era estudiante de doctorado en la Universidad de Washington en el momento en que se realizó la investigación; y Peter Hartsough, científico asistente del proyecto en el Departamento de Tierra, Aire yRecursos hídricos en la Universidad de California-Davis.
La deformación volumétrica se define como el material de expansión que sufre durante el proceso de meteorización. La roca que es completamente sólida no tiene porosidad. Comprender cómo se produce la porosidad por la deformación volumétrica y la pérdida de masa es importante en una amplia gama de problemas en hidrología, biogeoquímica, ecologíay geomorfología, dice Riebe.
Lo que los científicos han asumido comúnmente, dice Riebe, es que la expansión de las rocas no es tan importante. Lo que descubrieron Riebe y su equipo es que la expansión en las rocas domina el proceso de meteorización en la región de estudio.
"La expansión es difícil de medir, por lo que se ha ignorado en trabajos anteriores", explica Riebe.
"La roca allí en realidad se está expandiendo a más del doble del volumen inicial a medida que se desgasta", dice Hayes. "Esto es sorprendente porque generalmente no pensamos en la expansión de la roca en tal grado, y los científicos convencionalmente piensan en la meteorización de la roca"dominado por la disolución química a medida que el agua de lluvia fluye desde el subsuelo ".
Las raíces de los árboles, por ejemplo, pueden causar la expansión de la roca al abrir el material de la saprolita. El agrietamiento del hielo durante el invierno causaría el mismo efecto
"Creemos que parte de la historia es que la vegetación está haciendo esto en las elevaciones más altas", dice Riebe. "Creemos que será menos importante en las elevaciones más bajas. Esperamos no tanto enraizamiento, por lo tanto, menos expansión volumétrica y más químicospérdida de masa. Esto conduce a nuevos descubrimientos potenciales "
La investigación, que ha estado en curso desde 2011, se basa en la información existente sobre la meteorización y los procesos de superficie en el Observatorio de la Zona Crítica de la Sierra Sur.
"Nuestro hallazgo es especialmente emocionante ya que pensamos en otros paisajes que también pueden estar sujetos a estos mecanismos físicos y tienen la capacidad de almacenar grandes volúmenes de agua", dice Hayes.
"La saprolita en el sur de las montañas de Sierra Nevada es una fuente de agua para los ecosistemas y los seres humanos. Comprenderlo es importante", dice Riebe. "El clima está cambiando. Nos ayuda a comprender una importante reserva de agua en el oeste de los Estados Unidos".
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Materiales proporcionado por Universidad de Wyoming . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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