¿Conoces las misteriosas franjas de cebra del desierto de Atacama?

En las laderas áridas del desierto de Atacama, un fenómeno geomorfológico único en el mundo ha desconcertado a los científicos durante casi un siglo. A pocos kilómetros del Océano Pacífico, pero a más de 2.000 metros sobre el nivel del mar, las laderas aparecen decoradas por bandas ordenadas de piedras que asemejan las rayas de una cebra. Estas formaciones, denominadas "zebra stripes", representan uno de los enigmas más fascinantes del paisaje desértico chileno y son objeto de un desafiante proyecto de investigación internacional.

El pulso lento del desierto

Cuando el sol del desierto cae en el ángulo correcto sobre las empinadas laderas de la cordillera de la Costa, cerca del sector de Paposo en la Región de Antofagasta, las sombras revelan un patrón asombroso: franjas ordenadas de piedras que descienden oblicuamente por las laderas, denotando un patrón geométrico que llama la atención a cualquier observador.

Estas formaciones no son aleatorias. Las bandas están compuestas por clastos (fragmentos de roca), meticulosamente organizados según su tamaño, con los más pequeños en la parte posterior y los más grandes al frente de cada franja, como si estuvieran migrando cuesta abajo. Pueden disponerse de forma perpendicular, subparalela u oblicua respecto a la pendiente, creando un efecto visual que ha atraído la atención de científicos, desde que fueron documentadas en 1927 por el investigador alemán Hans Mortensen.

“El término ‘zebra stripes’ es más bien un apodo, una denominación práctica que usamos para referirnos a este patrón tan particular”, explica el geomorfólogo Juan Luis García, profesor del Instituto de Geografía e investigador del Centro UC del Desierto de Atacama.

El académico participa de un proyecto internacional liderado por Simon Matthias May y Lucas Ageby, ambos profesores del Instituto de Geografía de la Universidad de Colonia, Alemania, que busca entender cómo se forman estas franjas, en un entorno donde los procesos geomorfológicos avanzan con una lentitud extrema.

Contrario a la percepción popular del desierto como un entorno estático e inmutable, las investigaciones más recientes sugieren que el paisaje de Atacama está “vivo”, aunque su pulso se mida en milenios. “Creemos que hay eventos puntuales significativos de mayor frecuencia que generan cambios en las formas del desierto, como el caso de las ‘zebra stripes’”, explica Juan Luis García.

Este proyecto busca entender cómo se forman estas franjas, en un entorno donde los procesos geomorfológicos avanzan con una lentitud extrema.

Los datos preliminares y la datación de “Zebra stripes” en un yacimiento cercano, realizada por Owen et al. (2013), parecen indicar que los clastos de las franjas han estado expuestos en la superficie durante más de un millón de años. Sin embargo, paradójicamente, no son fósiles de un pasado remoto: “Los clastos, y quizás también las franjas, parecen cubrir las laderas durante más de un millón de años, pero eso no significa que no se hayan movido en un millón de años”, expresa el profesor García, destacando la excepcional lentitud de los procesos superficiales y la fascinante dualidad entre antigüedad y dinamismo.

Posibles respuestas a un misterio geológico

El origen causal de las “zebra stripes” sigue siendo motivo de debate y hoy existen varias hipótesis que intentan explicar cómo se formaron estas bandas de clastos organizados. Cada hipótesis aporta una pieza distinta de un rompecabezas geológico que aún espera resolverse con nuevas investigaciones, como la que se lleva a cabo.

Una de las primeras ideas fue la de los flujos de agua: antiguas inundaciones en forma de escorrentías laminares —no torrentes canalizados— que habrían cubierto las laderas como un manto de agua y sedimentos, ordenando los fragmentos de roca a su paso.

Otra propuesta alude al hielo y deshielo. En invierno, las temperaturas pueden descender lo suficiente como para congelar el suelo temporalmente. Al descongelarse, ese movimiento cíclico hielo-deshielo podría empujar lentamente los clastos hasta formar los patrones observados, en un proceso similar al de los terrenos periglaciales de zonas frías.
También se ha planteado que estas formaciones podrían deberse a los ciclos de humidificación y secado del suelo, rico en sales de yeso. Este mineral tiene la capacidad de absorber humedad del aire marino, expandirse y luego contraerse al evaporarse, agrietando el terreno y potencialmente organizar gradualmente las piedras.

Finalmente, las similitudes con los depósitos resultantes de flujos granulares secos, sugieren también una posible contribución de la actividad sísmica a la formación de las franjas de cebra (May et al., 2019). Sin embargo, ninguna de estas hipótesis puede rechazarse ni verificarse hasta el momento, y es posible que todos estos procesos, junto con factores adicionales como el viento, contribuyan a la formación de las franjas de cebra. Este mecanismo de formación potencialmente complejo es lo que el proyecto pretende explicar.

Tecnología de punta para detectar el movimiento imperceptible

Para resolver este enigma, en 2024, la Fundación Alemana de Investigación (DFG) aprobó un proyecto titulado "Mecanismos clave y cronología de los procesos geomorfológicos en paisajes hiperáridos". Este estudio, liderado por Simon Matthias May y Lucas Ageby de la Universidad de Colonia, cuenta con la participación de Juan Luis García, como investigador asociado del Centro UC Desierto de Atacama.

"Los procesos geomorfológicos bajo extrema hiperaridez son poco conocidos y sus tasas, en gran medida, desconocidas", explica Juan Luis García y agrega: "Este proyecto está enfocado específicamente en estudiar los procesos, los factores y las escalas temporales de la producción y transporte de sedimentos en laderas de paisajes hiperáridos, investigando las llamadas zebra stripes".

El equipo de investigadores ha desplegado un verdadero arsenal tecnológico, en tres sitios clave de la cordillera de la Costa. La idea, según cuenta el profesor García, es “enfrentar este problema geomorfológico con todas las herramientas posibles, para poner a prueba las hipótesis existentes y abrir nuevas posibilidades”.

En cada ubicación, múltiples cámaras fotográficas capturan imágenes continuas que, mediante técnicas aerofotogramétricas, podrían revelar movimientos imperceptibles al ojo humano. Además, drones en vuelo están encargados de crear mapas detallados en 3D, mientras que las estaciones meteorológicas dispuestas en cada punto monitorizan las condiciones atmosféricas de manera paralela.

Al mismo tiempo, se utilizarán técnicas de datación avanzadas como la de Luminiscencia Ópticamente Estimulada (OSL), la que permitirá determinar si los clastos giran mientras se desplazan, mientras que la datación con isótopos cosmogénicos (Berilio-10) ayudará a establecer el marco cronológico general de las formaciones. El académico explica que en el Laboratorio de Isótopos Cosmogénicos del Instituto de Geografía, que él dirige, se trabajará con estas muestras para preparar y generar las dataciones.

"Luego de nuestro primer trabajo de terreno reciente, volveremos para descargar los datos de las cámaras de fotos, hacer otro levantamiento de dron y tomar más muestras", adelanta el investigador sobre la próxima campaña de campo programada para septiembre-octubre de este año, cuando el invierno del hemisferio sur—potencialmente un período crítico para la dinámica de estas formaciones—esté terminando. “Sería muy bueno si encontrásemos algunas pistas y comprobar nuestras hipótesis”. 

"Este proyecto está enfocado específicamente en estudiar los procesos, los factores y las escalas temporales de la producción y transporte de sedimentos en laderas de paisajes hiperáridos, investigando las llamadas zebra stripes" - Juan Luis García, profesor del Instituto de Geografía e investigador del Centro UC Desierto de Atacama.

Un viaje al pasado y al futuro

Aunque aún no se sabe con certeza cuándo comenzó su formación, es posible que las " zebra stripes" del desierto de Atacama hayan presenciado más de un millón de años de la historia de la Tierra. Por lo tanto, podrían haber persistido mientras las especies evolucionaban y se extinguían, y mientras el clima global oscilaba entre períodos glaciales e interglaciales. Pero estas antiguas formaciones no son estáticas; representan un proceso dinámico que continúa en la actualidad, aunque a un ritmo que escapa a nuestra percepción temporal. "La hipótesis es que se están moviendo, y queremos detectarlo", comenta el profesor Juan Luis García.

Comprender su origen y evolución permite reconstruir el pasado geológico de nuestro planeta, en particular de cómo evolucionan los paisajes bajo extrema aridez, sin un rol aparente de la actividad biológica limitada por las condiciones extremas de los desiertos, como el de Atacama.