A veces, las respuestas a nuestras preguntas más persistentes se encuentran en los lugares más inesperados. Pregúntele a Douglas Burbank.
Después de trabajar en China durante más de una década, el profesor de ciencias de la tierra de la UC Santa Bárbara y sus estudiantes graduados finalmente confirmaron cómo se formó la inusual topografía de la cuenca del Tarim. Y lo hicieron desde 6,000 millas de distancia, en un laboratorio en Minnesota.
A pesar de estar en un desierto árido y ser el sitio de pliegues alargados de roca estratificada de rápido crecimiento llamados anticlinales, la región de la cuenca del Tarim presenta enormes superficies planas que se han biselado en la parte superior de esos pliegues. Los pliegues son causados por la convergencia en cursoentre India y Asia. Algunos anticlinales se han elevado 3 millas en menos de 2 millones de años, en un abrir y cerrar de ojos en tiempo geológico. Y a pesar del clima desértico y el rápido levantamiento, se han biselado enormes extensiones cientos de millas cuadradaspor los ríos. Hoy estos ríos se encuentran en gargantas estrechas que atraviesan estos pliegues crecientes.
Entonces, ¿cómo erosionaron áreas tan grandes en el pasado reciente, geológicamente hablando?
Para responder a esa pregunta, el estudiante de posgrado y autor principal Aaron Bufe se dirigió al Laboratorio St. Anthony Falls SAFL en Minneapolis. Allí, con el director y coautor de SAFL, Chris Paola, Bufe construyó una mesa de flujo de 160 pies cuadrados queprogresivamente podría "hacer crecer" un pliegue impulsado mecánicamente a través del cual fluían pequeños "ríos", causando erosión. El experimento simuló las condiciones que se cree que son la causa del biselado, cuyo episodio más reciente ocurrió durante el período de desglaciación después del último hieloEdad, hace unos 18.000 años. Los hallazgos de los investigadores aparecen en la revista Geociencias de la naturaleza .
"El biselado ha sido pulsado a través del tiempo, por lo que creemos que fue modulado climáticamente", explicó el coautor Burbank. "Cuando hay más descarga de sedimentos y agua en los ríos, es cuando debe tener lugar el biselado.Pero tenía que ser increíblemente poderoso y efectivo debido a las enormes áreas, hasta 77 millas cuadradas en un solo pliegue, que se erosionaron ".
Esta erosión fue tan efectiva debido a un proceso llamado cambio de canal. Cuando el flujo fluctuante de sedimentos pesados queda atrapado en el canal y el río se inunda nuevamente, el agua es desviada por el sedimento atrapado, por lo que se mueve lateralmente hacia otra área.
"Este tipo de cambio de canal tenía que ocurrir a una escala prolongada, rápida y espacialmente grande para que saltara y pudiera erosionar zonas biseladas tan amplias", dijo Burbank. "Presumimos que cuando había más sedimento, elel canal cambiaba de posición con más frecuencia y, por lo tanto, se biselaba una fracción más grande del pliegue ".
Para probar la hipótesis, Bufe diseñó un experimento para comprender mejor cómo podría ocurrir este proceso y qué combinación de tasa de elevación, flujo de sedimentos, flujo de agua y movilidad del canal podría permitir tal erosión. Durante las hasta 100 horas que se llevó a cabo un solo experimento, el mecanismo de plegado se puso en marcha gradualmente a medida que el agua corría sobre él. Cada hora, el flujo se detenía y la topografía se escaneaba con láseres para producir mediciones de alta precisión. Se tomaron fotos cada minuto y se analizaron mediante un código de computadora que distinguía entre arena húmeda, secaarena y agua para rastrear el desplazamiento de los canales y qué parte del área se biselaron a través del tiempo.
"Nuestra teoría postuló que el grado de biselado del pliegue, en lugar de ser simplemente incidido verticalmente por el 'río', estaría determinado por la cantidad de movilidad del canal, la rapidez con la que los canales cambiaban de un lado a otro a través de la mesa del arroyo,", Dijo Burbank." Además, pensamos que esta movilidad probablemente sería una función de la relación sedimento-agua: más sedimento causaría un cambio de canal más rápido. Y de hecho, esto es lo que mostraron los experimentos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Julie Cohen. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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