Il viaggio iniziale del fiume Colorado nell'oceano non è stato facile, ma la sua storia è emersa da strati di sedimenti conservati all'interno di tratti tettonicamente attivi del corso inferiore del corso d'acqua.

Un team scientifico, guidato dalla geologa Rebecca Dorsey dell'Università dell'Oregon, teorizza che il percorso del fiume al largo dell'altopiano del Colorado sia stato influenzato da una combinazione di deformazione tettonica e cambiamenti del livello del mare che hanno prodotto una serie di fermate e inizi tra circa 6,3 e 4,8 milioni di anni fa.

Il team di Dorsey espone il suo caso in un documento di ricerca su invito sulla rivista Geologia sedimentaria . L'interpretazione del team sfida il pensiero convenzionale di lunga data secondo cui una volta che un fiume si collega all'oceano è un affare fatto.

"La nascita del fiume Colorado è stata più punteggiata e piena di comportamenti più irregolari di quanto ci aspettassimo, "Dorsey ha detto. "Abbiamo cercato di capirlo per anni. Questo studio è una sintesi importante della stratigrafia regionale, sedimentologia e micropaleontologia. Integrando questi diversi set di dati siamo in grado di identificare i diversi processi che hanno controllato la nascita e la prima evoluzione di questo iconico sistema fluviale".

La regione oggetto della ricerca si estende dalla Formazione Bouse meridionale, vicino all'attuale Blythe, California, al Salton Trough occidentale a nord del punto in cui il fiume ora scorre nel Golfo della California. La Formazione Bouse e i depositi nel Salton Trough hanno età simili e si estendono su entrambi i lati della faglia di Sant'Andrea, fornendo importanti indizi sulle origini del fiume.

L'anno scorso, nel diario Geologia , un progetto guidato dalla studentessa Brennan O'Connell, un coautore del nuovo studio, ha concluso che i sedimenti laminati trovati nella roccia esposta lungo il fiume vicino a Blythe sono stati depositati dalle correnti di marea 5,5 milioni di anni fa. Il Golfo di California, si è sostenuto, esteso nella regione, ma l'età dei depositi e le variazioni tettoniche e del livello del mare all'opera in quel periodo non erano ben comprese.

Analisi di Kristin McDougall, un micropaleontologo con l'U.S. Geological Survey e coautore del nuovo documento, ha aiutato il team a individuare meglio i tempi dei depositi di calcare a circa 6 milioni di anni fa, quando minuscoli organismi marini vivevano nell'acqua e si depositavano contemporaneamente.

Circa 5,4 milioni di anni fa, condizioni cambiate. Il livello globale del mare stava diminuendo, ma invece di diminuire il livello dell'acqua della baia, come ci si aspetterebbe, la profondità dell'acqua è aumentata a causa del cedimento tettonico della crosta, hanno scoperto i ricercatori.

Il materiale di carbonato basale lasciato dagli organismi marini è stato poi inondato dall'acqua dolce mentre il fiume scorreva verso quote più basse, portando con sé argilla e sabbia dal terreno di montagna, hanno trovato.

"La baia si riempì di sedimenti fluviali mentre i sedimenti migravano verso l'oceano, "Dorsey ha detto. "Come più sedimento è entrato, i processi di trasporto hanno fatto sì che il fronte delta si spostasse a valle, trasformando la baia marina in un delta e poi il primo fiume Colorado che scorre attraverso."

Il fiume era arrivato nel golfo, ma solo temporaneamente. Un tiro alla fune della durata di 200, 000 a 300, 000 anni sono iniziati circa 5,1 milioni di anni fa, quando il fiume smise di consegnare sedimenti da monte. Il delta si ritirò e l'acqua di mare tornò nella bassa valle del fiume Colorado per un breve periodo. Le prove sono nella stratigrafia e nei fossili. I ricercatori hanno scoperto che l'argilla e la sabbia del fiume si sono mescolate e poi ricoperte da sedimenti marini.

Qualcosa, Dorsey ha detto, a quanto pare stava accadendo a monte, intrappolare i sedimenti fluviali. Una buona scommessa, i ricercatori pensano, è l'attività tettonica, forse terremoti lungo una zona di faglia nel bacino settentrionale del fiume che ha creato cedimenti nel letto del fiume o laghi profondi lungo il percorso del fiume.

Circa 4,8 milioni di anni fa, il fiume ha ripreso a depositare enormi quantità di sedimenti nel Salton Trough e ha iniziato a ricostruire il delta. Vista odierna del delta, però, riflette i moderni disturbi causati dall'uomo allo scarico dei sedimenti del fiume e al flusso d'acqua che raggiunge il golfo.

Per soddisfare la domanda agricola di irrigazione e acqua potabile per il consumo umano, La diga di Hoover fu costruita sul fiume per formare il lago Mead negli anni '30. Nel 1956-1966, La diga del Glen Canyon è stata costruita, formando il lago Powell.

"Se potessimo tornare al 1900 prima delle dighe che intrappolano i sedimenti e l'acqua, vedremmo che l'area del delta era piena di canali, isole, banchi di sabbia e sedimenti in movimento. Era molto vario, sistema delta dinamico e ricco. Ma oggi le dighe artificiali intrappolano i sedimenti, stranamente simile a quello che accadde circa 5 milioni di anni fa, " disse Dorsey.

La linea di fondo della ricerca, lei disse, è che nessun singolo processo controllava il percorso iniziale del fiume Colorado verso il mare. "Diversi processi hanno interagito in una sequenza di eventi sorprendentemente complicata che ha portato all'integrazione finale di quel fiume nell'oceano, " lei disse.

La ricerca, Dorsey ha detto, fornisce approfondimenti che aiutano gli scienziati a capire come tali sistemi cambiano nel tempo. Il fiume Colorado è un eccellente laboratorio naturale, lei disse, perché i depositi sedimentari che si sono formati prima e durante l'inizio del fiume sono ben esposti in tutta la bassa valle del fiume.

"Questa ricerca, "Dorsey ha detto, "è molto importante per oggi perché abbiamo un aumento del livello del mare globale, il clima si sta riscaldando, le coste sono inondate e sommerse, e la fornitura di sedimenti fluviali esercita un controllo critico sul destino dei delta dove incontrano l'oceano. Documentare la complessa interazione di questi processi in passato ci aiuta a capire cosa sta succedendo oggi".