The ‘Rodados Patagónicos’ (Patagonian shingle formation) of eastern Patagonia: environmental conditions of gravel sedimentation

The gravel mantels known as ‘Rodados Patagonicos’ of Eastern Patagonia are one of the most distinctive features of the regional landscape. Their significant roundness, along with additional sedimentary and geomorphological evidence, indicates their origin is linked to fluvial action. Currently, no natural processes exist on Earth potentially generating equivalent deposits, either in Patagonia or elsewhere around the world. The hydrological conditions responsible for the gravel formation were thus likely very different from those currently prevailing in Argentine Patagonia, suggesting the gravel mantels formed during the Late Cenozoic, when surface drainage networks of relatively high energy existed in the region. Such high energy was induced by powerful flow rates and/or strong water gradients, attributable to tectonism, epirogenesis and/or lowering of sea level. Periods with water flow regimes significantly higher than at present characterized the full glacial phases lasting several thousands of years, corresponding to each of the many glaciations of the Pliocene and Pleistocene. The capacity for erosion and water transport would have been increased by the sea level drop characteristic of each full glacial phase. There were also much shorter periods, known as ‘terminations’, representing the abrupt ending of the main glacial events during which large amounts of water were released as a result of the intensive melting of the Cordilleran ice sheet. During interglacial periods, in the absence of large masses of ice in the mountains and with average temperatures similar to or higher than at present, layers of gravel were deposited as a result of tectonic or epirogenic movement or by reactivation of drainage networks produced by sea level lowering (glacio-eustatism). These endogenous landscape reactivations were also independent of and longer than the climatic fluctuations and therefore overlapped with both interglacial and glacial periods. Finally, some units of the ‘Rodados Patagonicos’ may also have been deposited during major pluvial events, characterized by higher mean annual precipitation over sufficiently long periods. The current evidence suggests that, at various times since the Late Miocene, varied climatic conditions have allowed the production and accumulation of large gravel beds covering much of extra-Andean Patagonia. © 2011 The Linnean Society of London, Biological Journal of the Linnean Society, 2011, 103, 336–345. Los mantos de gravas de Patagonia oriental, conocidos como ‘Rodados Patagonicos’, constituyen por su extension y homogeneidad uno de los elementos del paisaje mas distintivos de la Patagonia oriental. El marcado redondeamiento de estos sedimentos, junto con otras evidencias sedimentologicas y geomorfologicas, indica que su origen se vincula inexorablemente con el escurrimiento superficial (accion fluvial). Puesto que en la actualidad no existen procesos que esten generando depositos o geoformas equivalentes (en Patagonia o en otro sitio de la superficie terrestre), debe asumirse que las condiciones hidricas que permitieron su formacion fueron muy distintas a las que imperan actualmente en la Patagonia Argentina. Es necesario considerar entonces ciertos momentos dentro del Cenozoico Superior, en los que existieron redes de drenaje superficial con mayor energia, inducida esta por mayores caudales y/o mayores gradientes hidricos (por tectonica, epirogenesis o descenso del nivel del mar). Lapsos con regimenes hidricos y caudales significativamente mayores a los actuales caracterizaron las fases pleniglaciales (periodos de estabilizacion y maxima expansion de los glaciares que duraron quizas decenas de miles de anos) correspondientes a cada una de las numerosas glaciaciones ocurridas durante el Plioceno y el Pleistoceno. En estos casos la capacidad de erosion y transporte de las aguas superficiales se habria visto incrementada por el descenso del nivel del mar, lo cual tiene lugar en cada episodio glacial. Durante estos eventos climaticos las condiciones fueron tipicamente glaciales (muy frias y humedas) en el ambito cordillerano y periglaciales (muy frias y secas) en Patagonia extraandina. Por otro lado, existieron momentos mucho mas breves, denominados ‘terminaciones’, que coincidieron con la brusca finalizacion de las glaciaciones, en los cuales se liberaron grandes cantidades de agua provenientes del intenso derretimiento del manto de hielo cordillerano. Este espectacular proceso se habria producido bajo condiciones climaticas similares al actual interglacial. Por otro lado, durante los periodos interglaciales, en ausencia de las grandes masas de hielo en la cordillera y con temperaturas medias atmosfericas similares o superiores a las actuales, se depositaron mantos de grava pedemontanos como producto de ascensos/descensos tectonicos o epirogenicos (cordilleranos y extracordilleranos) o por la reactivacion de las redes de drenaje producida por el descenso glacioeustatico. Estas reactivaciones del paisaje, de caracter endogeno, fueron independientes de las fluctuaciones climaticas y de mayor duracion que estas y, por lo tanto, actuaron durante el tiempo superponiendose a los interglaciales y a las glaciaciones, indistintamente. Finalmente, no deberia descartarse la posibilidad que algunas unidades de rodados hayan sido depositadas durante eventos pluviales mayores, los que implicaron un aumento de las precipitaciones medias anuales durante un lapso suficientemente prolongado. La evidencia con que se cuenta en la actualidad indica que, en distintos momentos desde el Mioceno Tardio, condiciones climaticas muy variadas habrian favorecido o, al menos, permitido la produccion y acumulacion de grandes mantos de gravas, muy similares entre si, que cubrieron buena parte de la superficie patagonica extraandina. Las mas extensas de estas unidades sedimentarias se habrian depositado en contextos ecologicos tambien muy variados, extendiendose por toda Patagonia atravesando ambientes de bosque, tundra, estepas graminosas y arbustivas, y zonas de transicion entre las formaciones vegetales mencionadas.