Jiri Bruthans, un hidrogeólogo de la Universidad Charles, en Praga, que lideró la investigación sostiene que “la erosión quita material (excedente), pero no le da la forma”.
Más bien, la erosión es simplemente una “herramienta” que trabaja en combinación con factores más fundamentales incrustados en la roca.
Estos factores son campos de tensión creados por el peso de la roca de arriba. Bajo poca tensión, dice Bruthans, la arenisca se erosiona fácilmente.
Pero a medida que crece el estrés (conforme parte de un acantilado o pilar es erosionada, por ejemplo), los granos de arena en la superficie de la roca restante se unen entre sí y se vuelven más resistentes a mayor erosión.
La idea de Bruthan surgió cuando visitó la Cantera Stralec, en la República Checa, donde se extrae una forma menos compacta de arenisca conocida como “arena rocosa”.
Pese a que no hay ningún cemento natural que una los granos de arena para formar roca, su extracción requiere hacer explotar la cara de la piedra arenisca para desprender la arena, dice Alan Mayo, un hidrogeólogo de la Universidad Brigham Young, en Provo, Utah, y coautor del estudio. Pero una vez que la roca se rompe, afirma Mayo, “simplemente se desintegra”.
Bruthans señala que luego de la explosión, la arenisca en la cantera rápidamente forma arcos y otras formas comunes en atracciones turísticas vistas en lugares como en el Parque Nacional de Arcos de Utah.
Para averiguar cómo un material tan suave podía hacer esto, los científicos llevaron muestras al laboratorio, las cortaron en pequeños cubos y utilizaron placas de presión para simular el peso del material superior. Después, sometieron los cubos a simulaciones de lluvia y otras fuerzas erosivas.
Lo que descubrieron, según se informó en la revista Nature Geosciense, es que sometidos a dichas presiones, incluso estos materiales por lo demás desmenuzables se erosionan rápido formando arcos, nichos y pilares que posteriormente se volvieron extremadamente resistentes a mayor erosión.
Experimentos subsecuentes con piedras areniscas más firmemente consolidadas del suroeste norteamericano produjeron el mismo resultado
Lo que sucede, dice Mayo, es que a medida que la erosión debilita el material en formas que normalmente causarían su colapso, la presión se acumula sobre la roca restante donde se ha eliminado la mayor cantidad de material. Eventualmente, se alcanza una presión crítica, donde los granos de arena se unen entre sí y se vuelven “increíblemente estables”, explica.
Modelaje numérico reveló que las formas resultantes siguieron los campos de tensión, descubrimiento que también aplicaba a accidentes geográficos naturales como el emblemático Arco Delicado de Utah, una estructura de 20 metros de alto sin soporte.
Apoyando esta teoría, apunta Mayo, hubo un viaje de observación a una sección del Parque Nacional de Arcos donde ha habido recientes desprendimientos de rocas.
“Observamos los bloques en el suelo y estaban completamente desintegrados”, indica Mayo. “Ya no tenían esa tensión crítica”, precisa.
Otros científicos (incluyendo al sedimentólogo Chris Paola, de la Universidad de Minnesota, en Minneapolis) dicen que el trabajo responde a la vieja pregunta de cómo se forman dichos paisajes de piedra arenisca.
Gordon Grant, un hidrólogo investigador de la Estación de Investigación del Noroeste del Pacífico del Servicio Forestal de Estados Unidos, en Corvallis, Oregón, considera que la explicación es “simple, elegante y plausible”.
Los resultados no significan que todos los arcos, nichos u otras formaciones de piedra arenisca deben ser idénticos. “La naturaleza es muy compleja”, dice Bruthans, “Las condiciones iniciales importan”, agrega.
