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Geología

Las sierras del litoral de Brasil se mueven

Sometidas a una erosión incesante, se desplazan lentamente hacia el interior del continente y, dentro de millones de años, podrían convertirse en una vasta llanura costera

El pico Dedo de Deus, al centro, en Serra do Mar, que alguna vez estuvo unida a la zona de Serra da Mantiqueira, formando una cordillera única

Carlos Perez Couto/Wikimedia Commons

La constatación de las tasas de erosión de las rocas en los últimos 100 mil años ha contribuido para esclarecer un poco más del pasado y lo que podría suceder con el paisaje futuro de las cadenas serranas conocidas como Serra do Mar y Serra da Mantiqueira, en las regiones sudeste y sur de Brasil. Tras analizar el movimiento del relieve mediante el registro de la abundancia de elementos químicos en minerales recogidos en 24 puntos de la región, el geógrafo Daniel Souza, del Instituto de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de São Paulo (IEE-USP), determinó que las rocas de las montañas del municipio de Ubatuba, en la costa norte del estado de São Paulo, presentan la mayor tasa de erosión de la región. Esto significa que han perdido hasta 100 metros (m) de altura cada millón de años, lo que equivale a 1 centímetro cada 100 años, un desgaste que en la cordillera de los Andes es diez veces mayor. Este material se traslada y se acumula en el litoral, generando una lenta ampliación de la playa hacia el interior. Al cabo de millones de años, la llanura costera podría ser tan ancha como el municipio de Santos, también ubicado en el litoral paulista.

“La erosión de las rocas de los cerros se ha ralentizado, pero en las escarpas costeras de los bordes de la cadena serrana sigue siendo tan intensa como hace millones de años”, dijo Souza. Una escarpa es una pendiente abrupta en los bordes de una región plana, mientras que una sierra es una estructura que generalmente se asemeja a un prisma alargado. Los análisis del geógrafo revelaron que la erosión es más intensa en Serra do Mar, a causa de las lluvias constantes, que en Serra da Mantiqueira, otra cadena de cerros que se extiende paralela a aquella, pero en el interior de los estados de São Paulo y Minas Gerais. “Los ríos y las lluvias están erosionando los bordes de las mesetas y ampliando las escarpas”, concluyó.

El trabajo de Souza, descrito en octubre de 2020 en la revista Journal of South American Earth Sciences, refrendó las evidencias sobre el retroceso de las escarpas costeras unos 10 kilómetros (km) cada 10 millones de años y esboza lo que puede suceder en el futuro: un avance de las escarpas hacia el interior y el ensanchamiento de las llanuras costeras, además de la transformación de áreas serranas en vastas mesetas, a no ser que otros movimientos de la corteza terrestre provoquen que las sierras se eleven nuevamente o surjan nuevas cadenas montañosas.

En su doctorado, realizado en el Instituto de Geociencias y Ciencias Exactas (IGCE) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), bajo la supervisión del geólogo Peter Hackspacher, con el auspicio de la FAPESP, Souza empleó dos técnicas para analizar los movimientos del relieve en la región serrana.

La primera es la termocronología, que estima la evolución de la temperatura de las rocas en el interior del planeta a lo largo del tiempo, de acuerdo con la tasa de decaimiento (pérdida de masa) de sus elementos químicos radiactivos; cuanto menor es la temperatura, más cerca de la superficie se formó la roca. Por medio de esa metodología, analizó los porcentajes de uranio, torio, samario y helio de seis muestras de granitos y gneis, que se sumaron a los análisis de 130 sitios de la región efectuados desde la década de 1990 por Hackspacher y otros investigadores de Brasil y del exterior.

La otra técnica consiste en la medición de los isótopos del elemento químico berilio (10Be), que se forma por la interacción del cuarzo con los rayos cósmicos. Cuanto mayor es la cantidad de berilio 10, menor es la erosión. Los isótopos son variantes de un elemento químico que difieren en su cantidad de neutrones, pero poseen el mismo número atómico (el total de protones).

Souza dio a conocer los análisis de sus 18 muestras de sedimentos recolectados de la arena del lecho de los ríos en abril de 2019, en un artículo publicado en la revista Geomorphology, a las que le sumó las 26 del geógrafo André Salgado, de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), descritas en febrero de 2016 en la revista Journal of South American Earth Sciences.

En conjunto, estos trabajos describen la historia de Serra do Mar y de Serra da Mantiqueira, cuya configuración es el resultado de los incesantes movimientos de la superficie y de la erosión causada por los ríos y por el clima, principalmente las lluvias. Las cadenas serranas costeras del sudeste y del sur de Brasil, uno de los efectos de la separación de los continentes, que comenzó hace alrededor de 130 millones de años, eran inicialmente una elevación única. Posteriormente se elevaron algo más, llegando a los 4 mil metros de altitud, el doble de Pedra da Mina, hoy en día, el punto más alto de la región, y luego se separaron, formando la región de Vale do Paraíba (obsérvese la infografía).

Hackspacher enumera tres consecuencias de ese desplazamiento. La primera es la formación de las reservas de petróleo en las cuencas sedimentarias de Santos y de Campos, en el litoral de los estados de São Paulo y Río de Janeiro. La segunda es el desvío de los ríos. “La elevación de las sierras bloqueó el curso del río Paraíba, que se separó del Tietê y comenzó a fluir hacia el mar”, ejemplifica. La tercera es la separación de comunidades de animales y plantas, propiciando la aparición de nuevas especies.

“Esto no hace más que confirmar y describir, recurriendo a técnicas modernas, las conclusiones de Fernando Almeida [1916-2013]”, reconoce Hackspacher, quien también recibió ayuda de la FAPESP. Almeida, un ingeniero carioca que se volcó a la geología, comenzó a analizar la región serrana del estado de São Paulo en los años 1950, y propuso hipótesis acerca de su formación, como la separación de las cadenas mencionadas.

“Esta región es un ejemplo fascinante del movimiento tectónico intraplacas, algo presente en pocos lugares del mundo”, dice el geólogo Claudio Riccomini, del IEE-USP y del Instituto de Geociencias de la USP, que estudia la zona desde la década de 1980. “Más allá del clima”, dice, “hay una gran influencia de los movimientos tectónicos, incluso durante los últimos 20 mil años, sobre la configuración y la erosión del relieve”. Un estudio que incluyó su participación, publicado en mayo de 2018 en la revista Journal of Seismology, registró más de 20 fallas geológicas potencialmente activas en la región.

Proyectos
1. Evolución del relieve en la cuenca del río Sapucaí – Minas Gerais: Relaciones entre las dinámicas de largo y corto plazo en los tiempos geológicos (nº 14/14702-0); Modalidad Beca doctoral; Investigador responsable Peter C. Hackspacher (Unesp); Becario Daniel Henrique de Souza; Inversión R$ 152.138,10
2. Historia emergente del subsuelo de la plataforma sudamericana, una muestra de la región del sudeste brasileño: Termocronología por vestigios de fisión y metodologías Ar/Ar y Sm/Nd (nº 00/03960-5); Modalidad Proyecto Temático; Investigador responsable Peter C. Hackspacher (Unesp); Inversión R$ 1.282.335,65

Artículos científicos
SOUZA, D. H. et al. Temporal and spatial denudation trends in the continental margin of southeastern Brazil. Journal of South American Earth Sciences. Online. 102931. 12 oct. 2020.
SOUZA, D. H de et al. Controls on the erosion of the continental margin of southeast Brazil from cosmogenic 10Be in river sediments. Geomorphology. v. 330, p. 163-76. 1º abr. 2019.
SALGADO, A. A. R. et al. Relief evolution of the continental rift of Southeast Brazil revealed by in situ-produced 10Be concentrations in river-borne sediments. Journal of South American Earth Sciences. v. 67, p. 89-99. 6 feb. 2016.
ALMEIDA, A. A. D. et al. Probabilistic seismic hazard analysis for a nuclear power plant site in southeast Brazil. Journal of Seismology. v. 23, p. 1-23. 30 may. 2018.

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