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Mineralogía

El pasado presente en los granos de arena

Materiales radioactivos permiten trazar el origen geológico de las playas del litoral sur de Río de Janeiro

FABIO COLOMBINILas playas de arena clara mezclada con manchones de arena negra no siempre modelaron el perfil del litoral sur de Río de Janeiro. Y fueron asumiendo la forma actual durante los últimos 10 mil años, mediante un lento intercambio de caricias entre el océano y el continente. Solamente una parte de la arena de esas playas proviene del fondo marino. Una buena parte de los sedimentos que actualmente conforman la costanera de Angra dos Reis y Parati fueron traídos desde sitios lejanos por ríos que socavan Serra do Mar.

El equipo del físico Roberto Meigikos dos Anjos arribó a esa conclusión luego de analizar casi 600 muestras de arena en un tramo de 25 kilómetros de playas que se extienden entre los municipios de Angra dos Reis y Parati, en la Costa Verde fluminense. Arrastrados por ríos como el Mambucaba, que separa ambos municipios, los sedimentos de rocas cristalinas muy antiguas de la sierra llegan continuamente el océano, donde derivan a merced de las olas antes de depositarse en la costa.

Meigikos y la física Carla Carvalho, su ex alumna de doctorado en la Universidad Federal Fluminense (UFF), recién encontraron el origen de esos sedimentos luego de descifrar la historia registrada en la composición química de los granos de arena. Utilizando un dispositivo que mide la concentración de elementos radioactivos, calcularon las proporciones de potasio, torio y uranio que componen naturalmente los sedimentos.

Esos elementos son inestables y tienden a transformarse en otros, emitiendo rayos gama. Mediante reacciones químicas y procesos físicos, sus átomos se combinan con otros más estables y se incorporan a la estructura molecular de los minerales. Los minerales livianos, tales como el cuarzo y el feldespato, son de coloración clara y ricos en potasio radioactivo. Los pesados, tales como la monacita y la ilmenita, contienen un mayor porcentaje de uranio y torio, lo cual les confiere, respectivamente, coloración rojiza o negra.

Meigikos y Carla notaron que los sedimentos más oscuros se acumulaban en el norte de la desembocadura del Mambucaba especialmente en las playas Histórica y Goiabeiras, aparte de la costa de la isla Algodão con vista hacia el continente en comparación con los más claros, que eran más frecuentes en las demás playas. El mismo patrón se repite a 10 kilómetros al sur de ahí, en la playa de Tarituba, donde los sedimentos ricos en torio y uranio se concentraban en las fajas de arena situadas al norte de donde desemboca el río São Gonçalo.

En las playas claras y en las oscuras, el tenor de torio y de uranio varía según la distancia de la línea del agua. Existe una explicación para ello. El océano funciona como un filtro, que transporta los sedimentos más livianos y deja los más pesados en la costa, explica Meigikos, coordinador de un proyecto que recrea la historia geológica de los 2 mil kilómetros de playas del sudeste brasileño (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 138).

Mientras trabajaban en Angra y Parati, los investigadores no se limitaron a investigar la composición de la arena de las playas y recorrieron el camino inverso al de los granos de arena: recolectaron sedimentos del Mambucaba hasta las cercanías de sus cabeceras, en Arapeí, en la cima de la formación serrana de Serra do Mar, en el estado de São Paulo. Comparando la composición de los sedimentos, en un artículo publicado este año en el Journal of Environmental Radioactivity, arribaron a la conclusión de que la arena de la costa sur fluminense solamente podría provenir de las rocas cristalinas de Serra do Mar, erigidas hace 500 millones de años. Los ríos Mambucaba y São Gonçalo son importantes medios de transporte de los minerales pesados que componen la arena de esas playas, dice Meigikos.

El análisis de los niveles de sodio, torio y uranio radioactivos, propuesto por Meigikos en 2006 como una estrategia para rastrear el origen de los sedimentos, ha sido de utilidad no solamente para la geología. También ha sido de provecho para los arqueólogos, al revelar la historia de la ocupación humana en la costa brasileña. Bastante antes del arribo de los europeos, en 1500, los descendientes de los primeros habitantes de América del Sur ya habían atravesado sabanas y selvas, instalándose en el litoral de lo que luego sería Brasil. La prueba de ello la representan los sambaquíes o concheros: montículos con hasta 30 metros de altura y 200 metros de extensión conformados por la acumulación de rocas, arena, conchas de moluscos y restos de crustáceos, que, según se estima, sólo pueden haber sido construidos por seres humanos.

En 1981, la arqueóloga Lina Kneip, del Museo Nacional de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), dató la edad del sambaquí de la playa de Camboinhas, en Niterói, en 7.950 años. Otra arqueóloga del Museo Nacional, Tania Lima, estimó en el año 2002, y también a partir del análisis del carbono radioactivo, que el sambaquí de la isla de Algodão, en Angra, contaría con 7.860 años. Si los datos fueran correctos, serían ésos dos de los sambaquíes más antiguos del país.

Pero muchos dudaban. Los datos geológicos sugerían que en aquél período el mar se encontraría cinco metros por encima del nivel actual y de ese modo habría permanecido durante 3 mil años, imposibilitando la ocupación del área. Luego de recorrer 200 kilómetros de la costa fluminense y recolectar arena de 16 playas, Meigikos y su equipo en el Laboratorio de Radioecología de la UFF lograron nuevas evidencias de que Lina y Tania se hallaban en lo cierto.

El análisis radiométrico indicó que, tanto en Camboinhas como en la isla de Algodão, el mar ya tuvo un nivel más alto que el actual, es cierto, aunque no a punto tal de cubrir las tierras en donde se erigían los concheros. La comparación de los niveles de torio y uranio permite hacerse una idea del tiempo que los sedimentos permanecieron bajo el agua, explica Meigikos. En aquella época, esas zonas fueron extremadamente pantanosas, lo que creaba un ambiente propicio para la ocupación.

Pero lo que sobrevivió al avance de las aguas no resistió a la acción de los seres humanos. El sambaquí de Niterói fue destruido por el avance de la ciudad. El de la isla de Algodão, protegido por el Instituto del Patrimonio Histórico y Artístico Nacional, cuenta ahora con la compañía de un hotel que jamás debería haber sido construido allí.

Artículos Científicos
CARVALHO, C. et al. Application of radiometric analysis in the study of provenance and transport processes of Brazilian coastal sediments. Journal of Environmental Radioactivity. v. 102, p. 185-92. feb. 2011.
ANJOS, R.M. et al. Correlations between radiometric analysis of Quaternary deposits and the chronology of prehistoric settlements from the southeastern Brazilian coast. Journal of Environmental Radioactivity. v. 101, p. 75-81. ene. 2010.

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