Un nuovo studio dei ricercatori di scienze della terra di U of T Mississauga rivela nuove sorprendenti informazioni su come i venti potenti modellano il paesaggio in una parte remota della catena montuosa delle Ande.

Lo studio contraddice le teorie precedentemente sostenute sul sito nel nord-ovest dell'Argentina, e fornisce una migliore comprensione dell'erosione legata al clima a lungo termine in altri luoghi spazzati dal vento, compresa la superficie di Marte.

Il geomorfologo tettonico Mitchell McMillan e il professore associato di scienze chimiche e fisiche Lindsay Schoenbohm studiano come le forze tettoniche come i terremoti e le eruzioni vulcaniche interagiscono con le forze climatiche come il vento e l'acqua per costruire il paesaggio terrestre o consumarlo.

McMillan, chi è un dottorato di ricerca studente con il laboratorio di Schoenbohm, stava studiando le immagini satellitari, alla ricerca di morfologie interessanti da indagare, quando individuò le immagini della Salina del Fraile, una piccola depressione nel paesaggio nel nord-ovest dell'Argentina.

"Ho notato una forma del terreno dall'aspetto strano che all'inizio non ero in grado di capire, "dice McMillan, che era curioso di saperne di più su cosa formasse la depressione poco profonda nella terra rossa dell'altopiano di Puna.

La conca di Salina del Fraile, di 420 chilometri quadrati, scende a circa due chilometri sotto la superficie dell'altopiano, dove la superficie del deserto simile a Marte è ricoperta da piccoli, ciottoli rossi fitti spazzati via dai venti incessanti che soffiano da nord-ovest.

I geologi avevano precedentemente teorizzato che il bacino della Salina del Fraile si fosse formato quando una faglia spostò la superficie dell'altopiano, ma pochi avevano effettivamente visitato il sito remoto che si trova a quasi due giorni di macchina dalla città più vicina.

"È emozionante vedere qualcosa che solo pochi, se non nessuno, geologi hanno visto prima, " Dice McMillan. "Andare lì per indagare e raccogliere dati e cercare di capirli è molto divertente."

McMillan e Schoenbohm ipotizzarono che il bacino potesse essere stato creato da una faglia, o in alternativa dall'erosione dell'acqua. Nel corso di diversi viaggi sul campo, hanno attraversato il bacino a piedi, ma furono sorpresi di non trovare prove a sostegno di nessuna delle due teorie.

"La forma della depressione è quasi esattamente quella che ti aspetteresti se fosse difettosa, " dice McMillan. "Ci aspettavamo di trovare difetti, ma sicuramente non era là fuori."

Non c'erano prove di erosione da fiumi o ghiacciai, o, spingendo i ricercatori a concludere che un'altra forza aveva modellato il bacino.

"Dovevamo prendere più seriamente l'idea del vento".

McMillan ha descritto i venti estivi sull'altopiano di Puna come implacabili. "È qualcosa tra fastidioso e opprimente, "Dice. "È un rumore forte e costante nelle orecchie." Le raffiche da nord-ovest colpiscono i ricercatori con sassi e possono causare tempeste di sabbia abbastanza forti da rompere il parabrezza di un camion.

Con quello in mente, i ricercatori hanno esaminato l'interazione del vento con la geologia unica dell'altopiano di Puna.

Milioni di anni fa, gli spostamenti tettonici che hanno creato le Ande hanno piegato anche la crosta superiore dell'altopiano, portando in superficie uno strato di roccia a grana fine che si erode facilmente con il vento.

"Pensiamo che il ripiegamento abbia portato al lavaggio di questa grande depressione, " lui dice.

I venti da nord-ovest hanno sabbiato la roccia, scavando gradualmente il bacino in un processo iniziato tra 17 e otto milioni di anni fa.

Mitchell e Schoenbohm guardarono a una linea di cenere vulcanica bianca che circonda la Salina del Fraile a circa 100 metri sopra il fondo odierno del bacino, che fornisce un indicatore che aiuta il team di ricerca a datare l'inizio e la progressione dell'erosione.

"C'era un po' di erosione, poi fu deposta la cenere (a seguito di un'eruzione vulcanica), poi c'è stata più erosione dopo, " dice McMillan. "Ci dice che a quel punto si era verificata una quantità significativa di erosione".

Oggi, il fondo del bacino si trova quasi due chilometri sotto la superficie dell'altopiano, e si sta erodendo a una velocità compresa tra 0,06 e 0,23 millimetri all'anno.

"La maggior parte delle superfici sono ciò che chiamiamo 'pavimentazione del deserto, '", dice McMillan. "Non c'è molta sabbia in giro. Sono piccoli sassi e sassi ammassati l'uno accanto all'altro. Quando ciò accade, il vento può soffiare più veloce perché non c'è niente che lo possa fermare."

Ci sono altri segni del vento all'opera nel bacino, compresi yardang e megaripples:piccole colline e altre piccole forme sinuose scavate nella roccia dal vento che soffia da un'unica direzione per milioni di anni.

I risultati del team possono anche aiutare gli scienziati a capire meglio come il vento forma il paesaggio in altre località remote e ventose.

"Marte ha alcuni dei migliori esempi di erosione eolica che possiamo osservare, " Dice McMillan. "È estremamente arido e totalmente dominato dal vento in superficie".

McMillan vede segni rivelatori di erosione eolica su punti di riferimento di Marte come il cratere Gale e il Monte Sharp, e prove di mega yardang e morfologie simili a quelle trovate nella Salina del Fraile.

"Questo dimostra che dobbiamo guardare come l'erosione del vento interagisce con i processi tettonici per avere una piena comprensione di cosa sta succedendo, " lui dice.

Lo studio è pubblicato su Journal of Geophysical Research:Earth Surface .