Locos por la Geología

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Estas tres palabras se utilizan muchas veces de manera equivocada, cosa que hasta algunos colegas hacen, por lo cual me parece importante hacer las aclaraciones del caso.

La razón por la cual suelen confundirse los términos es que está¡n estrechamente relacionados, puesto que la erosionabilidad es resultante de la combinación e interacción de la erosividad y la erodibilidad. Pero vayamos por partes.

Y no estaría de más que como introducción, recordaran también los posts en los que les he ido presentando algunos conceptos relativos a la erosión.

¿Qué es la erosividad?

La erosividad es la capacidad potencial del agente en estudio (sea el agua en cualquiera de sus formas, el viento o los seres vivos) para provocar erosión. Fundamentalmente la erosividad depende de las características físicas del agente involucrado, (tipo de agente, densidad, viscosidad, duración de su actividad, etc) y de todos los factores que condicionan su movimiento, tales como velocidad y duración del flujo, sea de agua, aire, hielo, etc.

En definitiva, la erosividad está referida a la capacidad para erosionar que exhibe cada agente actuante, ya sea por impacto si se tratara de lluvia; por arrastre en el caso del viento y cursos de agua o hielo; o por acciones biológicas.

¿Qué es la erodibilidad?

La erodibilidad, en cambio no se refiere al agente activo sino a los materiales que pasivamente están sometidos a la acción erosiva.

Se refiere a la susceptibilidad del terreno a la erosión, es decir que de alguna manera es la función inversa de la resistencia de los materiales. Los factores que afectan la erodibilidad se reúnen básicamente en tres grupos:

• condiciones resultantes de las características físicas y químicas de los sedimentos, rocas y suelos involucrados,
• condiciones relativas al grado de exposición, tales como la cobertura vegetal, la orientación topográfica, la posición en el relieve, etc., y
• condiciones generadas por la intervención humana y de otros agentes vivos.

Es obvio que todos estos factores se interrelacionan generando una trama muy compleja que define una erodibilidad altamente variable, aun dentro de espacios relativamente reducidos, lo que se manifiesta muchas veces en paisajes diferencialmente esculpidos por la erosión.

¿Qué es la erosionabilidad?

La erosionabilidad es la resultante de las dos características antes definidas. En resumen, un área tendrá una erosionabilidad dada, en función de cuán erosivo sea cada uno de los agentes actuantes y cuánta sea la erodibilidad de los materiales sobre los cuales éstos impacten.

Como hay variabilidad en todos los aspectos mencionados, puede ocurrir que un material sea altamente erodible por agua, pero no por viento; que un espacio físico sea altamente erodible, pero los agentes actuantes no sean de alta erosividad, con lo cual la erosionabilidad es baja; y todas las restantes combinaciones posibles.

Como conclusión, es importante analizar cada situación como lo que es: un sistema complejo, y por lo tanto un caso único, cuyos resultados no pueden extrapolarse alegremente a otras situaciones.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de canyonland en USA.

Antes de adentrarse en el tema de hoy, deberían repasar algunos conceptos previos, de los que ya les he hablado. Y luego, recuerden que la erosión y la meteorización están íntimamente relacionadas y generalmente ocurren de manera simultánea o al menos complementaria.

Ahora comencemos con la erosión hídrica en particular.

¿Qué es la erosión hídrica?

Ya hemos definido la erosión s.s. como un desgaste de los materiales y los paisajes, resultante de la acción de diversos agentes de transporte. Cuando el agente en cuestión es el agua, en su estado líquido, se habla de erosión hídrica.

La palabra «hídrico» procede de la raíz griega «hydor», que significa agua, y el sufijo «ico» que indica «relativo a». Es decir que hídrico es «relativo al agua».

¿Qué se requiere para que ocurra la erosión hídrica?

Es necesario que el agua tenga alguna forma de movimiento para producir erosión mecánica. Pero aun estando estancada puede generar meteorización (tema ya tratado) y erosión química. En cualquier caso, ya sea como partículas o como solutos, los materiales arrancados de cuerpos mayores deben sufrir algún grado de transporte para que se hable de erosión l.s.

Por estas razones, es vital que existan o bien láminas extensas, o bien cursos definidos linealmente, de agua en movimiento.

En el primer caso, se tratará de erosión hídrica laminar, (también llamada erosión en manto o mantiforme) y en el segundo, de erosión hídrica lineal.

¿Cuándo y cómo se produce la erosión hídrica laminar?

Lo primero que deben recordar es que del total del agua precipitada en un sitio dado, sólo una parte queda disponible para el escurrimiento superficial, y es esa parte la que se convierte en agente erosivo en superficie. Cuánta es esa agua que va a escurrir, depende de numerosos factores de los que ya hemos hablado antes, y de la cual ya les dije que se reconoce como «precipitación efectiva».

Esa precipitación efectiva, forma inicialmente una película que al principio permanece sobre el terreno, pero una vez que alcanza una altura crítica en que logra vencer la resistencia opuesta por la rugosidad del suelo, comienza a correr, en primera instancia como lo que se denomina aguas salvajes, flujo laminar o no encauzado.

Estos términos describen todos, una película de un espesor del orden de los milímetros, que discurre a favor de la pendiente, y que a su paso genera la erosión hídrica laminar, no restringida a espacios definidos del paisaje.

Los mecanismos específicos de desgaste son los mismos que los que ocurren en los cursos, y de ellos hablaremos en otros posts, pero en cuanto a los resultados, son difíciles de visualizar, porque en general no se manifiestan sino como un simple adelgazamiento del terreno superficial. A la larga, sin embargo, los efectos son muy importantes, precisamente porque afectan todo el espacio.

¿Cuándo y cómo comienzan a formarse los cursos de agua?

A partir del flujo laminar, y a lo largo de su descenso por gravedad, el agua va enfrentando mínimos cambios locales.

Por ejemplo, algunas fracciones del agua pueden encontrar espacios más frágiles del terreno; o bien ante mínimos aumentos en las micropendientes que van atravesando, pueden aumentar la velocidad, y con ella su potencial de arranque de partículas.

Esto determina que las aguas que discurrían como un manto prácticamente continuo, comiencen a generar recorridos preferentes, dividiéndose en múltiples regueros que se entrecruzan entre sí. En esta situación transicional, se habla de la arroyada difusa.

Más tarde, cuando los hilillos cobran mayor volumen, las capas externas del terreno son erosionadas generando surcos, a lo largo de los cuales, el agua ya discurre con agresividad suficiente como para arrancar vegetación superficial, transportar sedimentos finos en suspensión, y finalmente dar nacimiento a los verdaderos cursos de agua.

Figura 2. Torrente

¿Qué tipos de cursos de agua existen?

En realidad, como muchas veces he señalado, existen numerosos criterios posibles, toda vez que se intenta una clasificación. En este momento estoy seleccionando un criterio temporal, es decir de acuerdo con la duración del flujo, pero en otros posts presentaré también otras posibles divisiones.

Así pues, según su duración, los cursos hídricos pueden separarse en: temporarios, permanentes y semipermanentes.

Las corrientes o cursos temporarios se forman inmediatamente luego de las precipitaciones y duran un tiempo muy limitado, que va desde unas pocas horas a unos pocos días, según cuál haya sido el balance resultante entre la precipitación, y las subsecuentes evaporación e infiltración.

Las corrientes o cursos permanentes son los que a la larga constituyen los arroyos y ríos, y son los responsables de la erosión fluvial.

Para que se formen, se requieren dos cosas: un suministro suficiente y continuado de agua precipitada- que eventualmente puede complementarse con aguas subterráneas aflorantes– y una pendiente por la que pueda fluir. En caso de faltar esta última, se forman reservorios locales como lagos, lagunas, y eventualmente pantanos o esteros, de los que ya hablaremos en otros posts.

Es interesante señalar que fue Pierre Perrault, (el hermano mayor del famoso cuentista Charles Perrault) quien en su libro «El origen de las fuentes», aparecido en 1674, por primera vez estableció, a partir de un estudio cuantitativo en la cuenca del Sena, que el agua de los ríos era de origen pluvial.

Efectivamente, pudo demostrar que la suma de las precipitaciones líquidas y sólidas en la cuenca, alcanzaba para originar todos los ríos que la componen. Esto fue novedoso y opuesto a la teoría aristotélica, según la cual, los ríos se formaban por la condensación del agua subterránea, que luego encontraba salida al exterior.

Entre las dos situaciones mencionadas, corrientes temporarias y corriente permanentes, existe una categoría intermedia, en la que las corrientes se denominan semipermanentes, lo cual indica que pueden permanecer fluyendo estacionalmente; y en ciclos húmedos, pueden conservar el agua, de un año al otro. Son sin embargo fluctuantes en esa permanencia, ya que pueden durar secos por años, o a la inversa, con caudal por varias estaciones, inclusive las secas.

Cuando estas corrientes semipermantes ocurren en zonas montañosas, pero próximas al piedemonte, se forma un elemento particular del paisaje, conocido como torrente.

¿Qué es, cómo es y cómo se forma un torrente?

Se denomina torrente a una corriente natural de agua de las zonas montañosas y con fuertes pendientes, que tiene suministro de agua irregular, y que si bien alcanza gran capacidad de erosión, tiende a fluir por los materiales comparativamente más débiles.

De esta forma de corriente se deriva el nombre torrencial, con el que se designa tanto a precipitaciones intensas; como al régimen propio de los torrentes, y que se hace extensivo a algunos ríos permanentes. El régimen torrencial implica un comportamiento muy irregular, estando casi seco durante gran parte del tiempo y estallando ocasionalmente en crecidas violentas y destructivas. Es muy común en los ríos de las regiones áridas, semiáridas y desérticas.

Las partes en que se divide un torrente son:

• Cuenca de recepción, en la que domina la erosión s.s. y en la que se recogen todas las aguas precipitadas en cada ocasión. Tiene una forma de embudo o cono invertido, con su base comprendiendo toda la cuenca de la parte superior de la ladera.
• Canal de desagüe, en el que domina el transporte de los materiales erosionados en toda la cuenca. Allí el curso se vuelve más angosto y profundo y en él la erosión más importante es en dirección vertical. Cuando no interviene otro agente además del agua, el valle formado tiene la típica forma en «V».
• Cono de deyección o abanico aluvial, donde es predominante la sedimentación de los materiales transportados por el agua durante las crecidas. El depósito se produce por pérdida de velocidad del agua al llegar a zonas planas o con menos pendiente; o bien cuando falta el agua que actúa como agente de transporte principal.

Es interesante señalar que la estructura completa afecta la forma de dos conos unidos por el vórtice, y es un verdadero laboratorio para el estudio de las dinámica fluvial, ya que en muy corto espacio se puede observar lo que en un río permanente por lo general ocurre a lo largo de cientos de km.

En la figura 1 pueden observarse las tres partes de un torrente.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es del Arroyo Tigre en la Provincia de Buenos Aires y me pertenece; en cambio, el esquema de la figura 1 es de este sitio.

El lunes pasado les armé un listado de posts que deberían leer para estar preparados para comprender bien el tema de hoy, y los que seguirán, relacionados con él.

¿Qué es el vulcanismo?

¿Qué es un volcán?

¿Cómo se produce un volcán?

Desde el momento mismo en que el magma se genera en emplazamientos muy profundos denominados cámaras magmáticas, se encuentra sometido a grandes presiones, y como es natural, tiende a migrar buscando el alivio de las mismas.

La dirección de presiones decrecientes es obviamente hacia arriba, y es hacia allí que se mueve el magma. Su ascenso se produce aprovechando grietas y fisuras preexistentes, o generándolas al crear tensiones por su presencia.

Ya saben ustedes que la ruta ascendente del magma es dificultosa y el movimiento es muy lento, tanto que a veces el enfriamiento y consecuente inmovilización ocurre a gran profundidad. Sólo ocasionalmente y en determinadas localizaciones favorables, el magma alcanza la superficie. Cuando lo hace en un centro bien definido, esa pequeña área da nacimiento a un volcán, de cuya configuración hablaremos en seguida.

¿Qué partes constituyen un volcán?

Cuando el volcán entra en actividad, emitiendo lavas y otros materiales, el fenómeno en que esa energía se libera se denomina erupción. Las erupciones son variables, tanto en intensidad como en duración y frecuencia. Esa variabilidad determina una clasificación de la que hablaremos en otro post.

Para que ocurra una erupción, no se requiere ningún rasgo topográfico particular, sino simplemente una abertura por la cual el magma pueda acceder a la superficie. Esa conexión entre el interior y el exterior se denomina cráter o caldera.

No obstante, una vez que se producen algunas erupciones, habitualmente los materiales que el volcán libera se van acumulando, de manera que de ello resulta una estructura positiva del relieve, de forma más o menos cónica. Esto también será tema de otro post.

Las partes restantes del volcán se pueden ver en la figura que ilustra el post, y que no está a escala, ya que no necesariamente respeta las proporciones entre altura y profundidad.

Esas partes son: la chimemea volcánica o neck (del inglés= cuello), por la cual asciende el magma desde la cámara magmática que lo alimenta.

El aparato completo que compone el volcán se denomina cono volcánico, y puede haber también salida de materiales por grietas en él, que generan conos y cráteres secundarios o adventicios.

¿Cuáles son los lugares del mundo en los que hay más cantidad de volcanes?

Cuando les hablé de los temas que la Tectónica Global puede explicar, esta distribución está incluida en el listado, de modo que en su momento todo quedará más claro. Pero hoy podemos al menos observar dónde hay mayor densidad de eventos volcánicos, los cuales pueden agruparse en cinco sectores principales:

1. El Cinturón de fuego del Pacífico, que incluye las grandes cadenas montañosas andinas y los volcanes de Japón y las Antillas.
2. El centro del Océano Pacífico, donde se pueden mencionar los volcanes de Hawai.
3. Zona Mediterránea y transasiática, donde se encuentran los volcanes de Italia, como Etna, Vesubio, etc. y los de las islas de Sonda, como el Krakatoa.
4. Dorsal Centro Atlántica, donde pueden mencionarse los volcanes de Islandia y las Canarias.
5. Zona de grandes fracturas de África Oriental, con el legendario Kilimanjaro entre otros.

Todas estas zonas coinciden con contactos entre placas, salvo la última que es una zona extensional donde se estaria generando una nueva ruptura de placa.

Pero de eso ya hablaremos largo y tendido…

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio, y pertenece a Edith García, pero tiene ligeras modificaciones de mi autoría.

A lo largo de estos años de encontrarnos para hablar de Geología, muchas veces he explicado eventos volcánicos acontecidos en el mundo. Ahora quiero que hablemos no de un acontecimiento particular, sino del marco teórico de esos fenómenos tan grandiosos, y que tantas veces nos han convocado aquí.

Pero ocurre que antes de llegar hasta este punto, yo he ido adelantando muchos conceptos que ustedes deberían ir a refrescar, si es que hace mucho que siguen fielmente al blog, o bien leerlos por primera vez si son recién llegados, porque no he de repetir esas nociones ya discutidas.

El lunes próximo hablaremos de volcanes, pero para llegar allí con el mejor bagaje, les recomiendo tomarse un rato para leer todos los posts que linkeo más abajo, en el orden en que aparecen.  Eso les servirá también para ir armándose un apunte muy completo sobre todos los procesos ígneos.

Estos son los temas precedentes, con sus correspondientes links. Tienen una semana para ponerse al día y quedar listos para el post del próximo lunes.

• Empiecen viendo el marco de los procesos ígneos , que incluyen entre otros, el vulcanismo.
• En este post ven cuáles son los procesos endógenos relacionados con el magma.
• Aquí ven la génesis del magma.
• En este post vimos qué pasa con el magma después de su generación.
• Esta parte es la explicación sobre la velocidad de enfriamiento de los magmas.
• Este post es continuación del anterior.
• Aquí les conté qué ocurre en la frontera entre magmatismo y plutonismo.
• Este post es continuación del anterior.

Recuerden que el próximo lunes seguiremos desde este último punto.

P.S.: el simpático dibujo que ilustra el post es de este sitio.

Este post es continuación del de la semana pasada, de modo que deberán empezar por leerlo, antes de internarse en el de hoy.

La semana pasada analizamos las siguientes cuestiones:

¿Qué procesos intervienen en la circulación atmosférica?

¿Qué se entiende por centros ciclónicos y centros anticiclónicos?

¿Cómo se intentó por primera vez explicar la circulación atmosférica planetaria?

¿Por qué no fue suficiente esa explicación?

Hoy continuaremos el tema con las siguientes preguntas:

¿Qué nuevo modelo surgió entonces?

El modelo de una celda fue reemplazado por el de tres celdas, que incluye al anterior pero lo completa con otros dos elementos de la circulación atmosférica planetaria: las celdas de Ferrel y las Polares.

Por cierto, este modelo también es una simplificación y por ello debe completarse al menos con las corrientes en chorro y la ZCIT o Zona de convergencia intertropical que veremos más abajo. Al margen quedan aún numerosos vientos locales como los Monzones, el Simoun, etc, de los que hablaremos en otro momento.

Pero volviendo al modelo de tres celdas (que se ve en la Figura 1), observamos que restringidas a las zonas de latitudes medias, las Células o celdas de Hadley se conservan esencialmente como ya las describimos en el post del lunes pasado, de modo que analizaremos aquí las otras dos.

Figura 1. Modelo de circulación de tres celdas.

Comencemos con las Celdas de Ferrel:
Estas células se complementan con las de Hadley, ya que de hecho, cuando el aire ascendente de estas últimas llega a niveles altos se enfría, y comienza un nuevo descenso. Al alcanzar la superficie- aproximadamente a los 30º de latitud tanto norte como sur, la masa de aire se separa en dos partes, una de las cuales permanece en el ciclo ya descrito, pero con un trayecto modificado por la fuerza de Coriolis, que da lugar a vientos del sudeste en el Hemisferio Sur, y del noreste en el Hemisferio Norte. Son los vientos Alisios, de muchísima importancia por su permanencia y regularidad.

Como adelantamos más arriba, hay otra parte del aire descendente de las celdas Hadley que, en lugar de permanecer en ese circuito, se mueve hacia los Polos. Nuevamente la fracción de aire de esta celda se desvía según Coriolis, de modo que entre las latitudes de 30º y 60º, generan vientos del noreste en el Hemisferio Sur y del sudoeste en el Hemisferio Norte, tal como se ve en la figura 1.

Celdas Polares:
En las regiones polares el aire frío desciende con la típica desviación de Coriolis, es decir hacia la izquierda en el hemisferio sur y hacia la derecha en el norte, creando así sendos circuitos de vientos del sudeste y el noroeste respectivamente.

Al alejarse de los polos, el aire absorbe calor, tornándose más liviano y tendiendo a ascender aproximadamente a los 60º de latitud N y S. En los niveles superiores de la atmósfera, se divide de modo similar a lo mencionado para las celdas de Ferrel. Una parte cierra el ciclo, retornando a los polos, donde vuelve a bajar por su enfriamiento y consecuente aumento de densidad.

La otra porción se dirige hacia el ecuador antes de descender a latitudes aproximadas de 30º, mezclándose con el aire ecuatorial.

Debido a la divergencia de los ciclos alrededor de los 60º de latitud, se desarrollan depresiones que favorecen el flujo de calor entre las latitudes medias y altas. Esa zona se conoce como el Cinturón de Bajas Migratorias, que generalmente se dirigen hacia el este.

Entre los 30º y 60º de latitud, en ambos hemisferios, la convergencia de las zonas subsidentes tanto de las celdas de Hadley como de Ferrel, genera una franja de altas presiones, que a su vez dan lugar a los Anticiclones Semipermanentes, que casi siempre ocupan áreas oceánicas.

¿Qué es la zona de convergencia intertropical?

Más arriba mencionamos a los vientos Alisios, los cuales convergen desde ambos hemisferios en la superficie terrestre. Allí donde se encuentran, dan origen a la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) que se mueve al norte o al sur del ecuador según cuál sea la temporada estival en cada hemisferio.

Es en esta franja planetaria donde se generan las perturbaciones tropicales, sean ellas depresiones tropicales, tormentas tropicales o eventualmente huracanes y ciclones.

¿Qué son las corrientes en chorro o jet?

Las corrientes en chorro o jet son las que se visualizan en la figura que ilustra el post, y se trata de vientos del oeste a los que también se conoce como westerlies, que tienen lugar tanto en el hemisferio norte como en el sur.

Su recorrido es normalmente sinuoso, y se mueven en un rango de altura que va de los 7 a 10 km hasta los 10 a 13 km sobre el nivel del mar.

Son corrientes de aire que normalmente circulan a lo largo de varios miles de kilómetros, en una franja de varios centenares de kilómetros de ancho y pocos kilómetros de espesor.

Deben su existencia a una combinación de la fuerza de Coriolis y el calentamiento atmosférico debido a la radiación solar, en zonas de contacto entre masas de aire con diferencias significativas de temperatura.

Antes de cerrar este post, es indispensable señalar que todo lo referido a la circulación atmosférica planetaria es vital para definir el clima, pero en ningún caso alcanza por sí mismo, ya que al menos otro gran circuito, como es la circulación oceánica, tiene enorme incidencia. Y hay otros factores que iremos viendo también.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de un curso de divulgación sobre «Eventos climáticos a escala global», cuyo autor es Horacio Sarochar, y fue publicado por la Secretaría de Difusión de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata.