Los drones revelan cómo el agua da forma a las montañas

Una original investigación realizada con drones ha descubierto una conexión entre el tamaño de las rocas de un río y su pendiente y cómo el agua moldea el terreno montañoso a lo largo del tiempo.

Investigadores de la Universidad Estatal de Pennsylvania aprovecharon la tecnología de drones para identificar una conexión entre el tamaño de las rocas del río y su pendiente, así como para averiguar cómo el agua moldea el terreno montañoso a lo largo del tiempo.

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Los drones recopilaron datos sobre la morfología de los canales de los ríos y mediciones de rocas en el desafiante terreno de la cordillera central de Taiwán.

Con base en esos datos, los investigadores determinaron que el tamaño de las rocas del río es el principal indicador de la resistencia de las rocas en las montañas, y que los modelos de erosión deben tener en cuenta la resistencia de las rocas.

Relaciones sorprendentes

El estudio, publicado en la revista Science Advances, se centra en el proceso de levantamiento, que ocurre cuando las placas tectónicas colisionan y empujan las rocas que estaban enterradas en la corteza terrestre hacia la superficie.

La temperatura y la presión que experimentan estas rocas provocan variaciones en sus propiedades, como la dureza o la orientación de las fracturas, que afectan a cómo se erosionan al estar expuestas a los elementos de la superficie.

Los investigadores descubrieron una relación entre el tamaño de los cantos rodados en los ríos y la pendiente que recorren. La relación muestra cómo las propiedades de las rocas pueden influir en la conexión entre los procesos tectónicos que ocurren en el subsuelo y los cambios en el paisaje montañoso. A medida que evoluciona una cordillera, la erosión cambia en la superficie, señalan los autores de esta investigación.

En este video se muestran imágenes tomadas por drones de rocas en los canales de los ríos en el centro montañoso de Taiwán, junto con un modelo 3D que los científicos crearon utilizando los datos obtenidos. Julia Carr/Penn State.

Cantos rodados

En Taiwán, los científicos observaron que el principal indicador de la resistencia de las rocas de las montañas era el tamaño de los cantos rodados en los ríos, que eran más grandes y fuertes en los lugares donde las rocas habían estado enterradas más profundamente en la corteza terrestre.

También apreciaron que el tamaño de los cantos rodados se correlacionaba con la pendiente de los ríos, que debe ser lo suficientemente fuerte como para mover estos cantos rodados río abajo antes de erosionar la montaña, según los científicos. Cuanto más grandes sean los cantos rodados en el canal, más empinado debe ser el canal para moverlos, explican los científicos.

Los modelos pueden tener en cuenta cómo cosas como las tormentas y las inundaciones afectan a las tasas de erosión, pero es más difícil considerar el papel de la resistencia de las rocas en el proceso, según los autores de este trabajo, que de esta forma destacan la importancia de sus observaciones.

Drones para zonas escarpadas

Los investigadores utilizaron drones para navegar por el difícil terreno y recopilar datos extensos sobre la morfología de los canales fluviales y las medidas de los cantos rodados. Los autores llaman la atención sobre la singularidad de este enfoque, enfatizando que una investigación tan completa revela patrones que se perderían con los trabajos de campo convencionales.

La cordillera central de Taiwán, uno de los paisajes más empinados y propensos a la erosión de la Tierra, ofrece un escenario ideal para este estudio. Los patrones sistemáticos de profundidad de enterramiento en esta región, resultado de millones de años de actividad tectónica, ofrecen valiosas pistas sobre la conexión entre la historia subsuperficial de una roca y sus propiedades superficiales.

El estudio no solo avanza en nuestra comprensión de cómo evolucionan las montañas, sino que también tiene aplicaciones más amplias en el desarrollo de modelos de erosión para otras cordilleras, mejorando nuestra comprensión del paisaje dinámico de la Tierra.

Referencia

Rock properties and sediment caliber govern bedrock river morphology across the Taiwan Central Range. Julia C. Carr et al. Science Advances, 15 Nov 2023, Vol 9, Issue 46. DOI: 10.1126/sciadv.adg6794