Una nueva técnica para medir la topografía del pasado muestra que el Himalaya se encontraba a más de la mitad de su cima antes de que una colisión continental lo convirtiera en la cordillera más alta del mundo, según publican los investigadores en la revista 'Nature Geoscience'.

Las cadenas montañosas desempeñan un papel clave en el clima mundial, alterando el tiempo y dando forma a la flora y la fauna que habitan sus laderas y los valles que se extienden por debajo. A medida que el aire caliente asciende a barlovento y se enfría, la humedad se condensa en lluvia y nieve.

En cambio, a sotavento ocurre todo lo contrario: prevalecen los desiertos, un fenómeno conocido como sombra de lluvia. Por eso, el modo en que se forman las cordilleras es motivo de intenso interés entre quienes estudian y modelizan los climas del pasado.

Ahora, un equipo de investigadores de la Escuela Doerr de Sostenibilidad de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) ha adaptado una técnica utilizada para estudiar meteoritos a fin de medir altitudes históricas en rocas sedimentarias y demostrar que una de las cordilleras más conocidas del mundo, el Himalaya, no se formó como los expertos habían supuesto durante mucho tiempo.

"La controversia radica principalmente en lo que existía antes de que existiera el Himalaya", explica Page Chamberlain, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias y de Ciencias del Sistema Terrestre en la Escuela Doerr de Sostenibilidad, y autor principal del estudio. "Nuestro estudio muestra por primera vez que los bordes de las dos placas tectónicas ya eran bastante altos antes de la colisión que creó el Himalaya: unos 3,5 kilómetros de media", agrega.

Daniel Ibarra, reciente investigador postdoctoral del laboratorio de Chamberlain, primer autor del artículo, y ahora profesor asistente en la Universidad de Brown, añade que "eso es más del 60 por ciento de su altura actual". "Eso es mucho más alto de lo que muchos pensaban y esta nueva comprensión podría remodelar las teorías sobre el clima y la biodiversidad del pasado", concluye.

Un nuevo indicador

Como mínimo, los hallazgos obligan a recalibrar los modelos climáticos antiguos y es probable que conduzcan a nuevas hipótesis paleoclimáticas sobre la región himalaya del Tíbet meridional, una zona conocida como el Arco del Ganges. También podría dar lugar a un examen más minucioso de otras cadenas montañosas clave, como los Andes y Sierra Nevada.

La razón por la que este antiguo debate se ha agitado de repente tiene mucho que ver con los retos que plantea la medición de las altitudes topográficas del pasado, un campo conocido como paleoaltimetría.

Según los investigadores, se trata de un trabajo extremadamente difícil, ya que no existen muchos indicadores indirectos de la altitud en el registro geológico, pero el equipo de Stanford encontró uno en colaboración con los autores del estudio de la Universidad China de Geociencias.

No sólo las lluvias son más intensas en las laderas a barlovento, sino que la composición química de las precipitaciones cambia a medida que el aire se eleva hacia las cumbres. Los isótopos más pesados tienden a caer primero; los más ligeros, cerca de las cumbres. Así, analizando la composición isotópica de las rocas, los expertos pueden encontrar los signos reveladores de la altitud a la que se depositaron.

En el registro sedimentario, el oxígeno existe en tres isótopos estables: oxígeno 16, 17, 18. El isótopo clave, el oxígeno 17, es extremadamente raro. Sólo representa el 0,04% del oxígeno de la Tierra. Esto significa que, en una muestra que contenga un millón de átomos de oxígeno, sólo cuatro átomos son oxígeno 17.

"Hay quizá ocho laboratorios en el mundo que pueden hacer este análisis --señala Chamberlain, que ayudó a procesar las muestras en el laboratorio de Paleoclima Terrestre de Stanford--. Aun así, tardamos tres años en conseguir números que tuvieran algún sentido y que funcionaran todos los días".

Eso explica por qué el análisis del triple de oxígeno había sido pasado por alto -o quizá descartado con demasiada facilidad- como indicador indirecto de la altitud antigua.

Chamberlain y sus colaboradores utilizaron una subvención de la Fundación Heising-Simons para adaptar la técnica a la paleoaltimetría y utilizó las montañas de Sun Valley para un artículo de prueba de concepto en 2020 y, una vez establecida la base científica, volvieron se centraron en el Himalaya.

Tomando muestras de vetas de cuarzo de altitudes más bajas en el sur del Tíbet y utilizando análisis de oxígeno triple, el equipo demostró que los cimientos del Arco Gangdésico ya eran mucho más altos de lo previsto, mucho antes de que se produjera cualquier colisión tectónica.

"Los expertos han pensado durante mucho tiempo que se necesita una colisión tectónica masiva, del orden de la escala continente-continente, para producir el tipo de levantamiento necesario para producir elevaciones a escala del Himalaya", indica Ibarra. "Este estudio lo desmiente y abre nuevos e interesantes horizontes", concluye.