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Geología

El baile de las cuencas

Desde hace 1.300.000 años, la cuenca del río São Francisco ha venido perdiendo espacio ante la del río Doce, que a su vez cedió superficie ante la del Paraíba do Sul

050_053_Geologia_203-1El tiempo está erosionando lentamente el paisaje de las tierras planas del interior de Minas Gerais y São Paulo. La meseta que alberga la cuenca del São Francisco, un río que nace en el sudoeste de Minas Gerais y fluye en dirección al nordeste hasta Pernambuco, está paulatinamente encogiéndose debido al retroceso de las escarpas que forman sus orillas. Durante los últimos 1,3 millones de años, esa altiplanicie cedió superficie ante una región vecina ubicada a altitudes menores, donde se extiende la cuenca del río Doce. Ésta, a su vez, cedió espacio para la del Paraíba do Sul, en el límite con São Paulo, Minas Gerais y Río de Janeiro. Este desgaste paulatino del paisaje, responsable del repliegue de los márgenes de las altiplanicies cada vez más hacia el interior del país, acaba de ser revelado por investigadores de Goiás y Minas Gerais en un estudio publicado en el periódico Geomorphology.

En primera instancia, el resultado podría preocupar a quien tema por el futuro de las cuencas, tales como la del São Francisco. Pero ése no es el punto. Primero, porque ese proceso de erosión o despojo del paisaje es algo muy lento. Segundo, porque los estudios geológicos son, en cierto sentido, bastante parecidos a las cotizaciones en la bolsa de valores: los resultados recabados del pasado geológico no permiten trazar proyecciones exactas.

“Los datos indican cómo ocurrió el proceso durante los últimos 1,3 millones de años y no permiten realizar especulaciones predictivas, ya que, en las ciencias de la Tierra, existen procesos de baja frecuencia y alta intensidad [tales como los grandes terremotos] que invalidarían cualquier previsión”, afirma Luis Felipe Cherem, investigador de la Universidad Federal de Goiás (UFG) y primer autor del estudio, realizado en colaboración con investigadores de las universidades federales de Ouro Preto (Ufop) y de Minas Gerais (UFMG), y del Centro Europeo de Investigación y Enseñanza del Medio Ambiente, en Francia.

Las características más superficiales de la región, desde el litoral hasta llegar a la cuenca del São Francisco, bastante adentro del continente, son producto, en gran medida, de procesos geológicos violentos, originados por la tectónica de placas, el mismo fenómeno que promueve la eterna deriva de los continentes por el globo. El primero de esos grandes movimientos ocurrió hace 130 millones de años, y fracturó al supercontinente llamado Gondwana originando la Antártida, América del Sur, África, Australia, la península Arábiga, la India y el océano Atlántico.

Luego de esa etapa inicial en la formación de la costa sudamericana, dos eventos tectónicos adicionales afectaron a la región durante los últimos 65 millones de años, creando tres pendientes, según los investigadores de la UFMG y de la Ufop. La más baja es la de la cuenca del río Paraíba do Sul, una meseta ubicada unos 400 metros por encima del nivel del mar. Yendo hacia el interior se encuentra la cuenca del río Doce, con una altura promedio de 800 metros y, más adelante, las cuencas de los ríos São Francisco y Paraná, 1.100 metros por sobre el nivel del mar.

050_053_Geologia_203-2En el trabajo que demostró el avance progresivo de las mesetas más bajas en dirección al interior del continente, los investigadores recabaron muestras del sedimento fluvial del denominado trap de Cristiano Otoni, una escarpa de 30 kilómetros de extensión y altura variable entre 250 y 350m  metros que separa a la cuenca del São Francisco y la del río Doce. Ellos también analizaron el material obtenido a lo largo de los 65 kilómetros de la sierra de São Geraldo, que divide a la cuenca del río Doce de la del Paraíba do Sul. En ambos casos, procuraron tomar muestras tanto de las orillas como en la cima de los escarpados, los declives acentuados que separan un trap [meseta basáltica] de otro. El objetivo radicaba en estimar, a lo largo del último millón de años, el alcance del fenómeno conocido como denudación.

Se trata de un proceso provocado por la constante erosión a lo largo del tiempo. Lluvias y viento desgastan y remueven las rocas más superficiales, descubriendo el terreno que se encuentra debajo. Resulta como si la superficie de la región fuera perdiéndose progresivamente, dejando expuesta la roca del subsuelo.

Para calcular el ritmo de la denudación, los científicos analizaron los sedimentos fluviales en la cima y laderas de los declives. Contrastando el material de esas áreas, puede estimarse cuántos milímetros se pierden cada mil años (o cuántos metros cada millón de años).

Tal como era de esperarse en los procesos erosivos, con la ayuda del declive, las  escarpas sufren naturalmente mayor erosión que las mesetas en sí. Para el caso de la altiplanicie de la cuenca del São Francisco se notó que pierde, en promedio, 8,77 metros cada millón de años. En tanto, en la cuenca del río Doce, la pérdida es de 15,68 metros durante el mismo período. En las escarpas, esa cifra es justificadamente mayor: 17,5 metros cada millón de años para el trap de Cristiano Otoni y 21,22 metros para la sierra de São Geraldo.

Estos resultados indican que el proceso de denudación, un fenómeno con causas múltiples que puede acaecer en ritmos que varían entre una región y otra, todavía se encuentra en curso. Según Cherem, esos valores son consistentes con lo que se esperaría observar en la comparación entre las mesetas: los que se encuentran más cercanos al interior de los cratones, la parte más estable de las placas tectónicas, en general son más maduros y sufren menor denudación con el paso del tiempo.

Resultados contrastantes
Cherem, Varajão [Cesar Augusto, investigador de la Ufop] y sus colegas arribaron a esos índices de denudación, al analizar la presencia de cierta variedad del elemento químico berilio en las rocas. El berilio es el cuarto elemento químico de la tabla periódica, con cuatro protones en su núcleo. Para calcular la edad de las rocas, los investigadores analizan la presencia del berilio-10, una versión del elemento con seis neutrones que tiende a decaer con el tiempo, perdiendo uno de sus neutrones. En el caso del berilio-10, su vida media, el tiempo en el que a la mitad de los átomos de la muestra les lleva desintegrarse, se estima en 1,38 millones de años. De esa manera, comparando la cantidad del mismo en un suelo, es posible tener una idea de la edad de la muestra. “Los resultados obtenidos en Minas Gerais son similares a los observados en otras márgenes divergentes [donde ocurre la separación entre dos continentes] alrededor del mundo”, afirma Cherem.

Estudios previos llevados adelante en una región cercana, pero utilizando técnicas diferentes, habían arribado a tasas de denudación distintas. En 2010, los investigadores Silvio Hiruma, del Instituto Geológico de São Paulo, Claudio Riccomini, del Instituto de Geociencias de la Universidad de São Paulo, y colaboradores, publicaron un estudio en la revista Gondwana Research indicando que la velocidad de denudación podría ser bastante mayor.

“Nuestros datos sugieren que algunos sectores de Serra da Bocaina sufrieron denudación superior a 3 mil metros durante los últimos 60 millones de años, lo cual daría unos 50 metros por cada millón de años”, dice Riccomini, quien, junto a investigadores de Francia, acaba de publicar un nuevo estudio sobre el tema en el Journal of Geophysical Research.

La divergencia en los ritmos de denudación puede ser consecuencia de dos factores. El primero es que la técnica utilizada por el equipo de la USP permite analizar lo que ocurrió en un mayor período de tiempo, y la denudación puede aumentar a medida que las altiplanicies envejecen. El segundo reside en que el estudio de Riccomini y sus colegas se concentra en Sierra do Mar, que, a pesar de su cercanía con la zona estudiada por Cherem y sus colaboradores, presenta una historia geológica diferente a la observada en las regiones del interior del continente. “No existe contraposición o negación mutua, sino complementariedad en la búsqueda por una mayor comprensión de la dinámica del relevo del sudeste de Brasil”, dice el investigador de la UFG.

Con cada muestra, una historia
Según Cherem, la cantidad de muestras analizadas aporta seguridad al respecto de los resultados. De todos modos, es posible que los índices de denudación varíen un poco a medida que aumente el número de muestras. “Podría señalar varios sitios donde las ganancias o pérdidas de espacios de las citadas cuencas varían bastante entre uno y otro”, afirma Allaoua Saadi, de la Universidad Federal de Minas Gerais, estudioso de la geomorfología del Sudeste brasileño.

Saadi reconoce, no obstante, la calidad del estudio liderado por Cherem y Varajão. “Los resultados exhibidos en términos de tasas de denudación son fruto de mediciones en puntos escogidos basándose en criterios de homogeneidad en las diversas cuencas”, dice. “Lo que expresan esos datos es una estimación de que aquello representa una medida real de la denudación de a largo plazo y generalizable hasta el punto de conducir a las conclusiones presentadas”, comenta el geomorfólogo de la UFMG.

Más allá de las mediciones del berilio utilizadas en el estudio de la Geomorphology, Cherem sostiene que otros datos, presentados en su tesis doctoral, corroboran la idea de que, en el sudeste brasileño, los taludes están retrocediendo aproximadamente 0,01 milímetro por año, haciendo que las cuencas más altas pierdan área con respecto a las más bajas. De todos modos, él admite que los misterios geológicos del sudeste brasileño aún se encuentran lejos de haber sido develados. “Las escarpas siguen allí”, dice, “y seguirán estudiándose”.

Artículo científico
CHEREM, L.F.S. et al. Long-term evolution of denudational escarpments in southeastern Brazil. Geomorphology. v. 173-4. p. 118-27. 2012.
COGNE, N. et al. Post-breakup tectonics in southeast Brazil from thermochronological data and combined inverse-forward thermal history modeling. Journal of Geophysical Research. v. 117. 2012.
HIRUMA, S.T. Denudation history of the Bocaina Plateau, Serra do Mar, shoutheastern Brazil: relationships to Gondwana breakup and passive margin development. Gondwana Research. v. 18. p. 674-87. 2010

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