Cómo la inclinación del fondo marino revela secretos del océano profundo

Durante décadas, la comunidad científica sostuvo que los cañones submarinos —profundos valles que recorren los márgenes continentales— se originaban principalmente en zonas donde los ríos desembocan en el océano, arrastrando grandes volúmenes de sedimentos.

No obstante, un estudio global realizado por Anne Bernhardt y Wolfgang Schwanghart, publicado en Science Advances, revela que la inclinación del fondo marino es el principal factor que predice la presencia y densidad de estos cañones, superando ampliamente la influencia de los ríos u otros procesos terrestres.

La investigación analizó más de 2.000 cañones ubicados entre los 50° de latitud norte y sur. A través de modelos estadísticos espaciales, los investigadores evaluaron la relación entre la frecuencia de cañones y dieciséis variables geocientíficas, que incluyeron aspectos tectónicos, geomorfológicos y climáticos. El análisis reveló que a mayor pendiente del fondo marino, mayor es la probabilidad de formación de cañones submarinos.

“La pendiente del fondo oceánico, moldeada por procesos tectónicos y térmicos, determina en última instancia dónde se forman los cañones”, señaló Bernhardt. Además, se comprobó que la densidad de cañones se duplica cuando la inclinación de la pendiente aumenta de 0,05 a 0,15 metros por metro (entre 2,9° y 8,5°). Este patrón se repite en márgenes continentales activos —como los del Pacífico en América Central y del Sur, el Mediterráneo y el noreste australiano— y también en márgenes pasivos, aunque con menor intensidad.

Para arribar a estas conclusiones, el equipo empleó un modelo estadístico espacial basado en patrones de puntos, considerando a los cañones como entidades distribuidas a lo largo de los márgenes continentales. El estudio incluyó 2.139 cañones de gran tamaño, de los cuales 605 penetran la plataforma continental. Se excluyeron áreas insulares, regiones altamente glaciadas y zonas con fuerte tectonismo salino como el Golfo de México.

Entre las variables analizadas se incluyeron: la inclinación de la plataforma y la pendiente continental, tipo de margen (activo o pasivo), flujo anual de agua y sedimentos fluviales, actividad sísmica, erodibilidad del sustrato y edad de la litosfera oceánica. También se incorporó la densidad de datos batimétricos como variable de control para garantizar la calidad del mapeo.

La inclinación de la pendiente continental fue la variable que mayor capacidad predictiva aportó al modelo. En cambio, factores como la cercanía a desembocaduras fluviales o el volumen de sedimentos aportado por ríos resultaron significativamente menos influyentes. En los cañones tipo slope-confined (confinados a la pendiente), la inclinación fue prácticamente el único factor determinante, mientras que en los shelf-incised (que cortan la plataforma), también fue relevante la pendiente de la plataforma.

Los cañones submarinos cumplen una función crítica en el transporte de sedimentos, nutrientes y carbono desde los continentes hacia el océano profundo. Este proceso incide en los flujos biogeoquímicos globales y, por ende, en la regulación climática a escala geológica.

Estos cañones canalizan entre 62 y 90 millones de toneladas anuales de carbono orgánico terrestre hacia el lecho oceánico, volumen que pudo haberse triplicado en las épocas glaciales. Según Bernhardt, los hallazgos permitirán identificar regiones en las que este transporte es particularmente eficiente, lo cual es clave para mejorar los modelos del sistema terrestre y prever la estabilidad de los reservorios naturales de carbono.

El análisis detectó una dinámica competitiva entre cañones: una vez que uno logra captar sedimentos desde fuentes terrestres o costeras, puede reforzar su desarrollo y limitar el de otros cañones cercanos. Los factores terrestres —como el tipo de sustrato o el caudal fluvial— adquieren mayor relevancia solo cuando existe conexión directa entre el cañón y estas fuentes, lo cual ocurre principalmente en los shelf-incised durante periodos de bajo nivel del mar.

Incluso en condiciones extremas de descenso del nivel marino, la mayoría de los cañones no logró conectarse con la costa, lo que refuerza la primacía de los factores de pendiente y dinámica de margen en su formación.

Previamente, se manejaban dos modelos teóricos para explicar la génesis de estos sistemas submarinos:

• Modelo sedimentario, que atribuía su formación al aporte de sedimentos desde tierra.
• Modelo por movimientos de masa, que postulaba origen en deslizamientos y fallas del talud continental.

El estudio de Bernhardt y Schwanghart respalda este segundo modelo. Aunque factores terrestres pueden ser relevantes en contextos locales, la inclinación del fondo marino resulta ser el predictor más fuerte a escala global.

Los autores reconocen algunas limitaciones del modelo. Existen discrepancias entre predicción y realidad, especialmente en los cañones shelf-incised. Estas podrían deberse a variables no consideradas, como estructuras tectónicas locales, composición del sustrato marino o procesos erosivos aún difíciles de cuantificar globalmente.

Además, el desarrollo de los cañones ocurre en escalas de tiempo diversas —desde décadas hasta millones de años—, lo que complica la integración temporal en modelos estadísticos. También se menciona que la calidad de los datos batimétricos puede afectar la detección de cañones, aunque este factor fue controlado.

Los hallazgos representan un avance significativo para la comprensión de la conexión entre los continentes y el océano profundo, y aportan herramientas para mejorar la proyección de la respuesta climática de los sistemas de almacenamiento de carbono.