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GEOLOGÍA

El futuro paisaje del nordeste y de la costa de Brasil

Habrá más tierras altas, ya que las cuencas sedimentarias se están elevando, principalmente en estas regiones

Serra do Espinhaço, formación montañosa que se extiende por los estados brasileños de Minas Gerais y Bahía, comenzó a elevarse hace unos 600 millones de años

UPSION/Wikimedia Commons

Dentro de algunos millones de años, es probable que el paisaje de Brasil sea más montañoso. Con algunas pocas cadenas serranas y mesetas, el nordeste del país se está elevando poco a poco. Muy lentamente también, en la costa brasileña podría llegar a alzarse una cordillera.

Es posible imaginar un nordeste lleno de elevaciones porque las llamadas cuencas sedimentarias ya llevan millones de años elevándose como resultado de la compresión de las placas tectónicas, los grandes bloques rocosos que forman la capa más superficial de la Tierra.

Normalmente bajas en comparación con las áreas vecinas, las cuencas sedimentarias habitualmente se forman por la divergencia de estructuras geológicas más densas, donde en el interior de la depresión que dejan se acumulan fragmentos de rocas y restos de animales y vegetales.

En Brasil, las dimensiones de las cuencas varían bastante: la cuenca Amazónica tiene 7 millones de kilómetros cuadrados (km2) y acumula aproximadamente el 20 % del agua dulce del planeta, mientras que la de Taubaté, situada al este del estado de São Paulo, abarca 4.200 km2. Ambas están siendo estrujadas –o comprimidas– por las placas entre las cuales se formaron, según un estudio nacional publicado en abril en la revista Journal of South American Earth Sciences.

De las 72 cuencas sedimentarias terrestres y marinas, que representan alrededor del 60 % del territorio nacional, al menos 22 están siendo comprimidas desde el período geológico que se conoce como Cretácico superior o tardío, hace entre 100 y 66 millones de años.

La mayoría (12) de las cuencas ascendentes están situadas a lo largo de la costa brasileña, una región que ya ha sido ampliamente estudiada por los geólogos en vista de la posibilidad de que albergue petróleo. Es el caso de las cuencas de Santos y campos −el principal centro productor de petróleo y gas natural−, que abarcan 352.000 km2 desde la costa meridional de Río de Janeiro hasta el norte de Santa Catarina.

Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP

El estudio coordinado por el geólogo Francisco Hilário Bezerra, de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN), también cita otras 51 cuencas sedimentarias que están siendo comprimidas y elevándose en todo el mundo. Este trabajo contó con el apoyo de dos institutos nacionales de Ciencia y Tecnología –el de Estudios Tectónicos (INCT-ET) y el de Geofísica del Petróleo (INCT-GP)– y del Consejo Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CNPq).

“Las inversiones no se producen especialmente donde la corteza terrestre es más delgada, como en algunas áreas del norte y el nordeste de Brasil”, dice Bezerra. Este movimiento, llamado inversión tectónica porque consiste en la presión –o compresión– de las placas tectónicas entre las que se encuentran las cuencas, en el sentido opuesto a la separación que las generó, va modificando lentamente el relieve, mientras que los volcanes y los terremotos causan cambios repentinos. También puede desviar el cauce de los ríos y generar las condiciones para la formación de depósitos subterráneos de agua o petróleo, atrapados por el desplazamiento de los bloques rocosos.

Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP

“La inversión de las cuencas sedimentarias es un tema escasamente estudiado, principalmente en Brasil”, comenta el geólogo Claudio Riccomini, de los Institutos de Energía y Medio Ambiente (Iema) y de Geociencias (IGc), ambos de la Universidad de São Paulo (USP), quien no participó en el estudio. “En los casos extremos, genera cadenas montañosas”.

Chapada do Araripe, una meseta que se extiende a lo largo de unos 200 kilómetros (km) en los estados de Ceará, Pernambuco y Paraíba, y llega a alcanzar 1.000 metros (m) de altura, por ejemplo, en el pasado fue una cuenca sedimentaria de topografía baja. Esta región, cuya formación data de hace unos 150 millones de años, comenzó a hundirse – un movimiento asociado a la formación de las cuencas sedimentarias – hace alrededor de 110 millones de años, como resultado de un cambio en la dirección de las fuerzas de las placas tectónicas producto de la separación de África y América del Sur. Mucho más tarde, al menos desde el período conocido como Cretácico superior, hace unos 60 millones de años, comenzó a elevarse, también como reacción ante la compresión de las estructuras más densas que la rodean.

El geólogo Norberto Morales, del Instituto de Geociencias y Ciencias Exactas de la Universidade Estadual Paulista (IGCE-Unesp), quien exploró Araripe por primera vez en 1997, señala que la formación de la meseta no solo modificó el relieve, sino que también favoreció la ocupación humana.

“La zonas de Crato, Juazeiro do Norte y Barbalha, en Ceará, y otras de Vale do Cariri, en Paraíba, tienen mucha agua y cultivos como consecuencia de la inversión de la cuenca del Araripe”, dice. “La meseta oficia como barrera contra la humedad y hace que las lluvias se escurran. El agua se infiltra en el terreno, se acumula en rocas porosas como la arenisca y abastece las napas freáticas”. En el estudio más reciente, publicado en enero en la revista Tectophysics, el grupo de la Unesp demuestra que, al igual que otras cuencas del nordeste brasileño, la de Araripe se generó como resultado de las fuerzas de separación y también en el Cretácico estuvo sometida a una inversión, producto de las fuerzas de compresión.

Jacob Pereira / Wikimedia CommonsLa formación de Chapada do Araripe bloqueó la humedad y facilitó el crecimiento de la vegetaciónJacob Pereira / Wikimedia Commons

Otro ejemplo es Serra do Espinhaço, formación montañosa que se extiende a lo largo de unos 1.000 km en los estados de Minas Gerais y Bahía, con una altura máxima de 2.072 m en el pico sur, situado en el municipio de Catas Altas [Minas Gerais]. Esta zona comenzó a elevarse hace 600 millones de años, cuando las rocas sedimentarias y volcánicas enterradas a grandes profundidades empezaron a ascender, presionadas por los bloques rocosos vecinos.

“Los Andes también fueron una cuenca sedimentaria de baja altura, tan es así que aún conservan vestigios de fósiles marinos”, añade Riccomini. La cordillera del extremo occidental de Sudamérica empezó a erguirse hace aproximadamente 60 millones de años, como resultado de la subducción – o hundimiento – de la placa de Nazca por debajo de la placa sudamericana, que ejerció presión elevando el relieve. Con las cuencas situadas entre los límites de las placas tectónicas, como las de la porción continental de Brasil, el proceso es diferente: es la cantidad de sedimentos acumulados, no la presión de las placas, lo que determinará cuánto podrá elevarse una región.

Conforme con este razonamiento, las cuencas sedimentarias del nordeste brasileño, al no albergar tantos sedimentos, no deberían sufrir un elevamiento demasiado pronunciado. Pero cabe suponer que, dentro de cientos de millones de años, la costa brasileña estaría cercada por áreas más altas que las del relieve actual, porque a lo largo del litoral las cuencas son más profundas, y contienen un mayor volumen de sedimentos.

“Algunos modelos teóricos sobre la evolución de los continentes indican que podría formarse una zona de subducción en la costa brasileña, que marca el límite entre la corteza continental y la oceánica”, comenta Morales. “Al ser más densa, la corteza oceánica se hundirá por debajo de la continental. Así fue como comenzaron a levantarse los Andes”.

Cuando se mira a América del Sur y África en un mapa puede entenderse por qué las cuencas sedimentarias se elevan en lugar de hundirse. “Cuando Sudamérica se separó de África, se formó una cordillera en medio del Atlántico, la dorsal mesoatlántica, que presiona a la placa sudamericana hacia el oeste”, explica Bezerra.

Al otro lado del continente, añade, la placa de Nazca se hunde por debajo de la placa sudamericana y, tras haber formado la cordillera de los Andes, empuja hacia el este a los bloques de rocas que forman el continente. “Como resultado de ello, la sección continental de la placa sudamericana, situada en el medio, se comprime y empuja arriba las porciones menos densas, que están constituidas por las cuencas sedimentarias”, dice Bezerra.

Morales añade: “También deberíamos tener en cuenta a la placa del Caribe, más pequeña, pero decisiva para la formación geológica de la Amazonia”. Según él, el desplazamiento de la placa del Caribe ha dado lugar, por ejemplo, a los vastos depósitos de petróleo de Venezuela.

Según el geólogo David Vasconcelos, de la Universidad Federal de Campina Grande (UFCG), quien también participó del estudio, hubo tres grandes períodos de elevación de las cuencas brasileñas: entre 100 y 70 millones de años atrás, de 50 a 40 millones de años y desde hace 20 millones de años hasta la actualidad. Las dos últimas fases coinciden con un mayor crecimiento de los Andes, como respuesta a la presión ejercida por la placa de Nazca.

Como algunas cuencas son de gran extensión, no es posible comprobar cuánto se ha elevado cada una, pero en algunas zonas este fenómeno y sus consecuencias son visibles. Es el caso de Serra do Mel, un tramo central de la cuenca Potiguar, en Rio Grande do Norte. Las presiones identificadas mediante diversas técnicas geológicas y geofísicas han dado como resultado una elevación de 273 m de altura, 40 km de ancho y 70 km de largo, rodeadas por otras áreas a nivel del mar.

“Producto de la compresión sobre Serra do Mel, los acantilados costeros, que ya superan los 100 m de altura, también continúan su ascenso y los ríos se alejan”, comenta Bezerra. Según él, las sierras están empujando al río Mossoró hacia el oeste y al Açu hacia el este. Las llanuras aledañas a los ríos apuntan este desplazamiento. Alrededor de los cerros, otros segmentos de la cuenca Potiguar se desplazan en varias direcciones, como resultado de la presión de las placas tectónicas.

La perspectiva más clara acerca del estado y las tendencias del panorama geológico brasileño surge de los estudios iniciados en los años 1980, cuando geólogos y físicos de todo el mundo constataron que las regiones situadas entre las placas tectónicas estaban siendo comprimidas. Como fruto de este esfuerzo, se confeccionó un mapa de las fuerzas geológicas, publicado inicialmente en 1992, con la participación del geofísico Marcelo Assumpção, de la Universidad de São Paulo (USP); la versión más reciente, de 2016, registra 42.000 puntos de tensión entre los bloques rocosos, dentro y fuera de las cuencas.

Artículos científicos
BEZERRA, F. H. et alReview of tectonic inversion of sedimentary basins in NE and N Brazil: Analysis of mechanisms, timing and effects on structures and reliefJournal of South American Earth Sciences. v. 126, 104356, p. 1-29. 18 abr. 2023.
ROSA, M. C. et al. Transtensional tectonics during the Gondwana breakup in northeastern Brazil: Early Cretaceous paleostress inversion in the Araripe BasinTectonophysics. v. 846, 229666, p. 1-21. 5 ene. 2023.

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