Investigadores del BIFI-Unizar identifican las leyes de organización que explican el crecimiento de los deltas fluviales

Los deltas de los ríos son algunos de los paisajes más vitales y, a la vez, más amenazados del planeta. Un equipo internacional de investigadores, entre los que figura Alejandro Tejedor, del Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) y del Dpt. de Física Teórica de la Universidad de Zaragoza, ha publicado en la revista Science un estudio que revela las leyes estadísticas subyacentes a la estructura de estas redes de canales y su capacidad para construir territorio (10.1126/science.ady6805 ).

Durante décadas, la geomorfología ha utilizado la "Ley de Hack" para describir la organización de las cuencas de drenaje en las montañas, donde los ríos convergen. Sin embargo, se consideraba que esta norma no era aplicable a los deltas, sistemas donde el flujo se ramifica en múltiples canales distributarios para transportar y depositar sedimentos en el mar.

El estudio, titulado "Apparent Hack's Law in River Deltas", cambia este paradigma al demostrar, mediante un exhaustivo análisis de datos globales, que los deltas siguen relaciones de escala casi idénticas a las de las cuencas de montaña. El equipo de investigación ha identificado una conexión directa entre la longitud de los canales y el denominado "área de alimentación sedimentaria" (nourishment area): el terreno que cada ramal es capaz de sustentar mediante el aporte de sedimentos. Sin embargo, el trabajo va más allá y revela una sorprendente dualidad: aunque a nivel global todos los deltas parecen seguir esta ley de forma unificada, a nivel local coexisten dos formas muy distintas de crecimiento (redes uniformes y compuestas), demostrando que la simplicidad global y la variabilidad local coexisten en la naturaleza.

"Los deltas son paisajes extremadamente dinámicos, hogar para millones de personas globalmente, y esenciales para la biodiversidad y la seguridad alimentaria global, pero están bajo una presión sin precedentes debido al aumento del nivel del mar y otros factores de presión antropogénicos", explica Alejandro Tejedor, coautor del estudio e investigador en el BIFI. "Este descubrimiento nos da una herramienta fundamental: si conocemos la estructura de la red de canales, podemos entender mejor cómo se distribuye el sedimento y qué zonas del delta tienen más probabilidades de sobrevivir o desaparecer bajo el océano".

El trabajo revela que la organización espacial de estas redes no es aleatoria, sino que responde a una eficiencia geométrica que permite al delta expandirse de manera predecible. Esta autoorganización estructural puede servir como una regla práctica para científicos y gestores ambientales en su labor de modelar la vulnerabilidad de regiones densamente pobladas, como los deltas del Ganges, el Mississippi o el Mekong.

La investigación ha sido liderada por la Universidad de Texas Rio Grande Valley y cuenta con la colaboración de expertos de la Universidad de Illinois y la Universidad de California Irvine, y la Universidad de Texas en Austin.

La participación de Alejandro Tejedor subraya la importancia de la física de sistemas complejos para resolver problemas geológicos y ambientales. El uso de herramientas de análisis de redes y modelos matemáticos avanzados ha sido clave para realizar este estudio global donde emergen leyes estadísticas universales. Estos hallazgos abren una nueva vía para profundizar en nuestro entendimiento de sistemas tan críticos y vulnerables como los deltas fluviales.

El BIFI (Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos) es un centro de investigación de la Universidad de Zaragoza que destaca por su carácter multidisciplinar, aplicando métodos de la física y la computación a campos que van desde la biología a la geología, buscando soluciones a desafíos globales mediante el estudio de sistemas complejos.