La Universidad de Stony Brook está liderando un proyecto de investigación que se centra en la interacción entre la evolución del paisaje, el clima y el registro fósil de la evolución y diversificación de los mamíferos en el oeste de los Estados Unidos.
por la Universidad de Stony Brook
Un aspecto poco explorado de esta investigación en geociencias es la conexión entre las fuerzas gravitatorias en el interior de la Tierra y la evolución del paisaje.
Ahora, en un artículo recientemente publicado en Nature Communications , los investigadores muestran mediante modelos informáticos que las raíces profundas debajo de los cinturones montañosos (análogos al hielo masivo debajo de la punta de un iceberg) desencadenan movimientos dramáticos a lo largo de las fallas que resultan en el colapso del cinturón montañoso. y exposición de rocas que alguna vez estuvieron a unas 15 millas debajo de la superficie.
El origen de estas enigmáticas exposiciones, llamadas «complejos de núcleo metamórfico», ha sido objeto de acalorados debates dentro de la comunidad científica. El hallazgo de este estudio puede alterar la forma en que los científicos intentan descubrir la historia de la Tierra como un planeta en evolución.
El investigador principal principal William E. Holt, Ph.D., Profesor de Geofísica del Departamento de Geociencias en la Escuela de Artes y Ciencias de la Universidad de Stony Brook, el primer autor Alireza Bahadori, ex Ph.D. estudiante de Holt y ahora en la Universidad de Columbia, y sus colegas descubrieron que estos complejos centrales son una firma fósil de cinturones montañosos pasados en el oeste de los Estados Unidos que ocuparon regiones alrededor de Phoenix y Las Vegas. Estas áreas montañosas dejaron rastros en forma de depósitos de grava de antiguos ríos que fluían hacia el norte y hacia el este, que se encuentran hoy al sur y al oeste de Flagstaff, Arizona.
El trabajo articulado en el documento destaca el desarrollo de lo que el equipo de investigación denomina un modelo general para la formación de complejos de núcleos metamórficos y una demostración de que son el resultado del colapso de un cinturón montañoso sostenido por una raíz de corteza engrosada.
Los autores explican además: «Mostramos que las fuerzas gravitatorias del cuerpo generadas por la topografía y la raíz de la corteza provocan un patrón de flujo ascendente de la corteza media inferior dúctil, facilitado por una superficie de desprendimiento que evoluciona hacia una falla normal de ángulo bajo. Esta superficie de desprendimiento adquiere grandes cantidades de tensión finita, en consonancia con las zonas gruesas de milonita que se encuentran en los complejos centrales metamórficos».
El trabajo se basa en una investigación también publicada en Nature Communications en 2022. Holt y sus colegas publicaron un modelo único en su tipo en tres dimensiones para ilustrar el vínculo entre el clima y la tectónica para simular el paisaje y la historia de erosión/deposición de la región antes , durante y después de la formación de estos complejos centrales metamórficos.
Este modelo se vinculó a un modelo climático global que predijo las tendencias de precipitación en todo el suroeste de los EE. UU. a lo largo del tiempo. El modelo 3D predice con precisión la deposición de sedimentos en cuencas que contienen registros climáticos y fósiles de mamíferos.
El grupo también publicó un artículo en Science Advances en noviembre de 2021, dirigido por el miembro del equipo Katie Loughney.
Esta investigación mostró que un pico importante en la diversificación de los mamíferos puede vincularse estadísticamente al pico en el colapso extensional de los antiguos cinturones montañosos. Por lo tanto, el estudio colaborativo es el primero de su tipo en cuantificar cómo las fuerzas profundas de la Tierra se combinan con el clima para influir en el paisaje e impactar en la diversificación de mamíferos y la dispersión de especies que se encuentran dentro del registro fósil.
Más información: Alireza Bahadori et al, El papel de las fuerzas del cuerpo gravitacional en el desarrollo de complejos centrales metamórficos,
Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33361-2
