Revelan que una sola gota de lluvia mueve diez veces más tierra gracias a unos misteriosos “donuts” de arena
Un estudio revela que una sola gota de lluvia puede transportar hasta diez veces más sedimento de lo estimado. La clave está en la formación de diminutas “bolas de arena” que ruedan cuesta abajo y alteran los modelos clásicos de erosión.
La erosión suele imaginarse como el resultado de ríos crecidos, tormentas furiosas o laderas que se desmoronan tras días de lluvia. Pero la ciencia acaba de poner el foco en una escala mucho más pequeña —y no por eso menos relevante—: la de una única gota cayendo sobre suelo seco e inclinado.
El hallazgo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, identifica un mecanismo que hasta ahora no figuraba en los cálculos geológicos ni agrícolas: la formación de pequeñas bolas de arena que ruedan pendiente abajo como si fueran versiones diminutas de bolas de nieve.
No se trata de una curiosidad visual. Entender este fenómeno permite mejorar los modelos que estiman la pérdida de suelo fértil, anticipar la degradación de laderas y ajustar predicciones sobre cómo evolucionan los paisajes con el paso del tiempo.
El eslabón perdido en los modelos clásicos
Durante décadas, los modelos de erosión se centraron casi exclusivamente en el momento del impacto. Cuando una gota golpea el suelo, expulsa granos en todas direcciones en un proceso conocido como erosión por salpicadura. Ese mecanismo se consideraba el principal responsable del transporte microscópico de sedimentos.
Sin embargo, esa visión era parcial.
El nuevo trabajo muestra que, en suelos secos y con pendiente, algunas gotas no se fragmentan ni se absorben de inmediato. Sobreviven al choque inicial, rebotan levemente y comienzan a rodar cuesta abajo. En ese trayecto, recogen granos de arena y crecen progresivamente hasta formar estructuras que los investigadores denominaron “sandballs”, o bolas de arena.
El descubrimiento surgió casi por casualidad, al observar pequeñas gotas desplazándose sobre una ladera seca en Suiza. No solo rodaban: cambiaban de forma, acumulaban material y ganaban estabilidad. Aquella escena dio pie a varios años de experimentación sistemática que permitieron medir el fenómeno con precisión. El resultado fue contundente: en ciertas condiciones, el transporte de sedimento puede ser hasta dos órdenes de magnitud mayor que el causado únicamente por la salpicadura.
Un experimento en pendiente
Para reproducir el proceso en condiciones controladas, el equipo construyó un canal inclinado de 1,2 metros relleno con arena de silicato. La pendiente, fijada en 30 grados, se situó justo por debajo del ángulo crítico en el que la arena comenzaría a deslizarse por sí sola. Así lograron observar cómo interactuaban las gotas con una superficie inestable, pero aún estática.
Las gotas estaban compuestas por mezclas de agua y glicerol, lo que permitió ajustar su viscosidad, es decir, su resistencia a fluir. Ese detalle resultó clave. Tras el impacto, las gotas que lograban mantenerse intactas comenzaban a rodar e incorporar granos. A partir de ahí, entraba en juego una secuencia física bien definida: primero, la supervivencia al choque; luego, la decisión dinámica de rodar o no; finalmente, la competencia entre la viscosidad del fluido y la fuerza centrífuga generada por el giro.
El proceso no es azaroso. Responde a una cascada física secuencial que determina la forma final de las bolas de arena.
Maníes y donuts en miniatura
Los investigadores identificaron dos configuraciones estables. Cuando el fluido es más viscoso, los granos quedan adheridos a la superficie externa y se forma una estructura alargada, similar a un maní, con un núcleo líquido en el interior.
La gran sorpresa fue la forma tipo donut. Con menor viscosidad, los granos penetran hacia el centro de la gota. Al girar, la fuerza centrífuga empuja la arena húmeda hacia el exterior y genera un hueco central. Los granos se compactan hasta alcanzar un estado “atascado” —o jammed— en el que el conjunto se comporta casi como un sólido rígido. El resultado es una diminuta estructura toroidal con un pequeño bolsillo de aire en su interior.
Ese donut actúa como una rueda microscópica. Rueda con estabilidad, mantiene su forma y continúa incorporando material mientras desciende. Esa eficiencia explica por qué puede transportar tanta más masa que una simple salpicadura.
Implicancias que van más allá del laboratorio
Las mediciones mostraron que una sola gota puede desplazar hasta diez veces más sedimento de lo estimado en algunos escenarios tradicionales. En términos generales, el transporte puede superar en dos órdenes de magnitud lo previsto por los modelos clásicos.
Pero las implicancias no se limitan a la geología. Comprender cómo interactúan líquidos y partículas sólidas podría inspirar aplicaciones industriales, desde técnicas de estabilización de suelos hasta procesos de fabricación donde gotas actúan como “pegamentos” granulares aprovechando la gravedad como fuente de energía.
En definitiva, el estudio recuerda algo esencial: incluso los procesos más cotidianos pueden ocultar dinámicas complejas. Una gota de lluvia parece insignificante. Sin embargo, multiplicada por millones durante cada tormenta, puede convertirse en un agente silencioso capaz de esculpir colinas, transformar campos y reconfigurar paisajes enteros.
Referencia de la noticia
B. Trottet, D. Noto, D.J. Jerolmack & H.N. Ulloa, Sandball genesis from raindrops, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (52) e2519392122, https://doi.org/10.1073/pnas.2519392122 (2025).