Una investigación de la Universidad de Nuevo México propone que el sistema fluvial se integró gradualmente de norte a sur entre hace 8 millones y 4,8 millones de años, en lugar de surgir por un único episodio catastrófico.
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Karem Díaz S.
El río Colorado no habría atravesado el Gran Cañón como resultado de una única inundación gigantesca ni de un cambio repentino del paisaje. Una investigación encabezada por científicos de la Universidad de Nuevo México sostiene que el sistema se formó mediante la conexión progresiva de varios ríos antiguos durante un periodo de aproximadamente tres millones de años.
El trabajo combinó dos fuentes de evidencia independientes: el análisis geocronológico de unos 10.000 cristales volcánicos transportados por la corriente y la reconstrucción genética de peces nativos del río Colorado. Ambas líneas coincidieron en una evolución gradual desde el norte hacia el sur entre hace 8 millones y 4,8 millones de años.
Los resultados fueron publicados en la revista científica Nature Communications y ofrecen una nueva explicación para un debate geológico que se mantiene desde hace más de 150 años: cuándo se integró el río Colorado moderno y cómo logró abrirse paso a través del Gran Cañón hasta alcanzar el golfo de California.
Un río construido a partir de varios sistemas antiguos
La investigación propone que el río Colorado surgió a medida que pequeñas corrientes, humedales, lagos y tributarios fueron conectándose entre sí. Esos sistemas locales transportaron progresivamente agua, sedimentos y organismos desde las Montañas Rocosas hacia el suroeste de Estados Unidos.
En lugar de aparecer como un cauce completo, el río habría avanzado por etapas. Algunas cuencas actuaron temporalmente como zonas cerradas que atraparon sedimentos y peces, hasta que los cambios tectónicos permitieron que el agua continuara hacia regiones situadas a menor altitud.
Esta interpretación complementa investigaciones anteriores sobre un periodo en el que el río Colorado desapareció parcialmente del registro geológico, una ausencia que dificultó reconstruir la conexión entre sus antiguos tramos superiores y el Gran Cañón.
Diez mil cristales funcionaron como rastreadores
Para seguir la evolución del río, el equipo analizó alrededor de 10.000 cristales de sanidina presentes en depósitos de arena. La sanidina es un mineral volcánico que puede conservar la edad y la procedencia de las erupciones donde se formó.
Los investigadores identificaron un grupo distintivo de granos con edades comprendidas entre 60 millones y 40 millones de años. Estos cristales funcionaron como rastreadores naturales porque podían relacionarse con antiguos terrenos volcánicos situados en Idaho.
El equipo utilizó geocronología de argón-40 y argón-39 aplicada a cristales individuales. Esta técnica permitió reconocer cuándo se formaron los minerales y seguir su desplazamiento a través de sucesivos depósitos fluviales.
La utilización de pequeños minerales para reconstruir procesos antiguos forma parte de un conjunto creciente de herramientas capaces de recuperar capítulos incompletos de la historia terrestre. Otros estudios han empleado cristales y minerales para fechar lagunas del registro geológico que fueron borradas por la erosión y la transformación del paisaje.
El recorrido de los granos desde Idaho hasta Arizona
Matt Heizler, geocronólogo participante en el estudio, explicó que los granos procedían de tierras altas volcánicas de Idaho. Posteriormente fueron transportados hacia la Formación Brown’s Park, cerca de las montañas Uinta, en Utah.
Entre hace 8 millones y 7 millones de años, estos cristales aparecieron en la Formación Bidahochi, ubicada en el actual territorio de Arizona. Su presencia indica que ya existía una conexión fluvial capaz de trasladar sedimentos desde regiones septentrionales hasta esa cuenca.
Los granos atravesaron el área del Gran Cañón entre hace 6 millones y 5 millones de años. Finalmente llegaron a depósitos de la Formación Bouse, cerca del golfo de California, hace aproximadamente 4,8 millones de años.
La secuencia establece una cronología de desplazamiento de norte a sur. A medida que aparecían en depósitos cada vez más meridionales, los minerales registraban la integración progresiva de los distintos tramos del sistema fluvial.
La genética de peces confirmó la cronología geológica
La evidencia mineral fue contrastada con estudios genéticos acumulados durante décadas sobre peces nativos del río Colorado. Los científicos no analizaron ADN antiguo conservado en fósiles, sino la información genética presente en especies actuales y sus relaciones evolutivas.
Los relojes moleculares permiten estimar cuándo dos poblaciones compartieron un ancestro común y en qué momento comenzaron a separarse. Los investigadores sintetizaron estos datos para reconstruir la expansión de peces como los pikeminnows y varias especies de cachos del río Colorado.
Los resultados indican que estos peces comenzaron a diferenciarse de sus antepasados septentrionales después de hace unos 12 millones de años. Más tarde aparecieron en la región de la Formación Bidahochi entre hace 7 millones y 6 millones de años.
Su historia genética también señala que atravesaron el Gran Cañón entre hace 6 millones y 5 millones de años. Esa cronología coincide con el desplazamiento registrado por los cristales de sanidina.
Thomas Turner, integrante del equipo especializado en genética de peces, destacó que los granos de arena y los datos biológicos narran de manera independiente la misma integración descendente del río.
Las cuencas atraparon temporalmente sedimentos y peces
La reconstrucción muestra que cuencas como Brown’s Park y Bidahochi funcionaron durante ciertos periodos como espacios cerrados. En ellas se acumularon agua, sedimentos volcánicos y poblaciones de peces antes de que el drenaje pudiera continuar hacia el sur.
Los procesos del manto y la deformación tectónica generaron estas depresiones y modificaron posteriormente sus límites. El levantamiento de algunas zonas permitió que el agua superara barreras anteriores y conectara cuencas que habían permanecido separadas.
La resistencia de las rocas también condiciona la rapidez con la que los ríos pueden erosionar un territorio y abrir nuevos pasos. Investigaciones sobre la influencia de las rocas en la evolución del paisaje muestran que materiales con distinta dureza pueden acelerar o frenar la incisión de los cauces.
La tectónica inclinó lentamente la meseta del Colorado
Los autores atribuyen la integración del río principalmente a fuerzas tectónicas que remodelaron el oeste de América del Norte durante millones de años.
La actividad volcánica vinculada con el punto caliente de Yellowstone y la deformación de las Montañas Rocosas occidentales inclinaron lentamente la meseta del Colorado hacia el suroeste. Al mismo tiempo, el golfo de California experimentaba hundimiento y ofrecía una salida cada vez más baja para el drenaje continental.
Este desnivel favoreció la conexión progresiva de los proto-ríos. El agua comenzó a dirigirse hacia el golfo, mientras la erosión profundizaba los cauces y transportaba sedimentos desde regiones cada vez más alejadas.
La tectónica de placas y la dinámica interna de la Tierra actúan en escalas de millones de años, elevando montañas, formando cuencas y determinando la dirección de los grandes sistemas de drenaje.
Partes del Gran Cañón ya existían antes del río moderno
El estudio incorporó datos termocronológicos que indican que algunas secciones del Gran Cañón ya habían sido parcialmente excavadas antes de que el río Colorado moderno quedara completamente conectado.
La termocronología permite reconstruir cuándo las rocas fueron enfriándose a medida que la erosión retiraba los materiales que las cubrían. De este modo, los científicos pueden estimar en qué momento comenzaron a quedar expuestas determinadas zonas del cañón.
Estos resultados sugieren que el río moderno aprovechó partes de un paisaje preexistente. Algunos valles y cañones antiguos pudieron ser incorporados posteriormente a la red continua que conectó las Montañas Rocosas con el golfo de California.
El estudio cuestiona un origen catastrófico
Durante décadas se propusieron distintos mecanismos para explicar la formación del río y del Gran Cañón. Entre ellos figuran el desbordamiento repentino de grandes lagos, la captura de un río por otro y la erosión remontante desde las zonas más bajas.
La nueva cronología no descarta que alguno de estos procesos haya ocurrido de manera localizada. Sin embargo, los investigadores no encontraron evidencias convincentes de que un único episodio breve pueda explicar la integración de todo el sistema.
Karl Karlstrom, autor principal del trabajo, señaló que la prolongada escala temporal favorece una explicación dominada por fuerzas tectónicas. Los cambios repentinos pudieron intervenir en algunas etapas, pero el patrón general se extendió durante aproximadamente tres millones de años.
Una cronología desde las Montañas Rocosas hasta el mar
La secuencia propuesta comienza con sistemas fluviales septentrionales que ya albergaban antepasados de los peces actuales hace más de 12 millones de años.
Entre hace 8 millones y 7 millones de años, el drenaje alcanzó la cuenca de Bidahochi, en Arizona. Entre hace 6 millones y 5 millones de años, el agua, los peces y los sedimentos atravesaron la región del Gran Cañón.
La conexión con el golfo de California quedó establecida hace aproximadamente 4,8 millones de años. A partir de ese momento existía un río continuo capaz de trasladar materiales desde las Montañas Rocosas hasta el mar.
Esta edad se refiere a la integración del sistema moderno, no al inicio de toda la erosión del Gran Cañón. Algunas partes del relieve son anteriores y otras continuaron profundizándose después de que el río alcanzara el golfo.
Persiste una brecha entre hace 6 millones y 5 millones de años
Aunque los cristales y la genética ofrecen una cronología coincidente, todavía falta evidencia física detallada sobre lo ocurrido durante el intervalo en que el río atravesó el Gran Cañón.
Los próximos trabajos buscarán depósitos, minerales y otras señales que permitan documentar cómo se conectaron exactamente las cuencas entre hace 6 millones y 5 millones de años.
También será necesario determinar cómo interactuaron los procesos breves de la superficie, como desbordamientos o capturas fluviales, con la inclinación tectónica de larga duración.
La combinación de geología y biología muestra que los organismos pueden conservar información sobre antiguos cambios del paisaje. Los peces no solo respondieron a la transformación del río: sus linajes registraron cuándo pudieron desplazarse entre cuencas previamente separadas.
Dos registros independientes para resolver un antiguo debate
Los 10.000 cristales permitieron reconstruir la ruta seguida por los sedimentos, mientras que la genética reveló el desplazamiento y la separación de las poblaciones de peces.
La coincidencia entre ambas cronologías refuerza la hipótesis de una integración progresiva. Resultaría difícil que dos conjuntos de datos independientes produjeran la misma secuencia temporal si el río se hubiera formado en una fecha y mediante un mecanismo completamente diferentes.
La investigación presenta así una historia en la que la tectónica modificó lentamente las pendientes, las cuencas se conectaron de manera sucesiva y el río incorporó cauces antiguos hasta completar su recorrido hacia el golfo de California hace 4,8 millones de años.
Fuente(s) referenciales
Phys.org: Fish DNA and 10,000 crystals rewrite Colorado River’s Grand Canyon origin story
