Locos por la Geología

Hoy quiero conmemorar un evento acontecido el 11 de Septiembre de 1881, en Elm Suiza.

Como ya les adelanté en el título, se lo conoció como Der Grosse Schlag o Chiagg, en este último caso usando el dialecto de la zona.

La expresión alemana «Der Grosse Schlag» puede traducirse como el gran golpe, el gran latigazo, el gran cachetazo, y estructuras similares que siempre indican una agresión repentina con consecuencias muy negativas. Y ése fue el caso.

Una descripción de gran belleza literaria ya fue subida en este blog tanto en su versión original en alemán, como en una traducción que yo misma hice para ustedes.

¿Dónde queda Elm?

Elm es una localidad suiza, cuyo nombre en romanche es Dialma (romanche es el idioma reconocido como oficial en algunos cantones suizos), y formó parte del Cantón de Glaris, el cual fue dividido en 2011 en sectores, con lo cual es hoy parte integrante de Glaris Sur.

Limita por el norte con la comuna de Matt, por el este con Mels y Pfäfers; mientras que en el sur es lindante con Andiast, Flims, Laax, Siat, Pigniu y Ruschein. Son sus límites occidentales, a su vez, Linthal, Betschwanden, Luchsingen y Schwanden.

Las Coordenadas geográficas son 46.9074 ° de Latitud Norte y 9.15759° de Longitud Este, equivalentes en la anterior
nomenclatura a 46° 54′ 27″ Lat. Norte y 9° 9′ 27″ Long. Este. Su altitud media es de 1.085 msnm, aunque en la región hay numerosos tresmiles (montes que superan los tres mil metros). Su superficie comprende aproximadamente 9.075 hectáreas, correspondientes a unos exiguos 90,75 km². Según la Clasificación climática de Köppen es ET, es decir un clima polar (E), de tundra (T).

¿Cuál es su contexto geológico?

Las característica geológicas de Suiza son esencialmente el resultado de una antigua colisión entre las placas de África y  la Eurasiática, que generó el relieve alpino y dio forma a toda la región. La propia, Suiza presenta al menos cinco zonas con caracteres diferentes:

• Los propios Alpes, con composición esencialmente granítica.
• El macizo del Jura, geológicamente más joven y con estructuras plegadas.
• La meseta suiza, con abundantes ondulaciones, ubicada entre las dos zonas anteriormente mencionadas.
• Los valles del Po y del Mendrisiotto.
• Una fosa tectónica en la cuenca alta del Rin, que en parte queda ya por fuera de los límites geográficos de Suiza.

La mayor parte de esas regiones son inicialmente resultantes de procesos endógenos, pero todas resultaron luego modeladas por los agentes exógenos, fundamentalmente el hielo que avanzó en diversos episodios de glaciación sobre todo el territorio de Suiza.

Elm y todo el cantón de Glaris Sur están emplazados en los Alpes del noroeste, más específicamente en lo que se denomina Alpes de Glaris, o en alemán, Glarner Alpen.

¿Qué clase de fenómeno tuvo lugar en Elm?

Hoy voy a limitarme a señalar muy someramente cómo se interpretó en su momento el acontecimiento, ya que todavía no hemos analizado en detalle los diversos procesos de remoción en masa, cosa que haremos más adelante en el blog.

Queda con lo dicho bien claro que se trató de un fenómeno de remoción en masa, ¿pero de qué clase?

Lo que algunos autores definieron como deslizamiento, otros prefirieron considerar como un verdadero flujo. En la zona llegaron a adquirir un nombre propio, que luego se generalizó en el mundo, tomando el vocablo alemán.

Se trata de lo que se designa como Sturzstrom, que puede iniciarse como corrimiento o desprendimiento del tipo de un deslizamiento, que se desplaza en sentido horizontal una distancia que puede ser hasta 20 o 30 veces mayor que la distancia de desplazamiento vertical. En su desarrollo distal los Sturzstroms se vuelven similares a flujos de lodos o de lavas. con lo cual pasan sobre el terreno fácilmente, exceden los límites laterales del cuerpo inicialmente en movimiento (como veremos más abajo) y su velocidad se incrementa con el volumen.

¿Cómo fueron los hechos?

El evento fue disparado por la tareas en una cantera casi al pie de la montaña afectada, y pese a que dio numerosas señales ya desde 1876, ellas fueron desatendidas, con el terrible resultado que ya se conoce. La primera señal fue la formación de una grieta de hasta 1,5 m de ancho, con forma de arco (prefigurando la que años más tarde sería la cicatriz de despegue), unos 360 m por encima de las obras de la cantera.

En mayo de 1881, la fisura había crecido hasta llegar a interrumpir una corriente superficial, que reaparecía como un manantial a unos 40 m de distancia del curso original.

En agosto la grieta ya tenía 30 m de ancho, pero sólo fue el 8 de Septiembre que se decidió suspender las tareas en la cantera, al observar algunas caídas de rocas, ruidos sensibles y algún deslizamiento en la montaña. Por entonces, la cantera misma tenía la forma en V de una cuña de 180 m de longitud, en el extremo, y que se internaba hasta 60 m en el pie de la montaña. Pese a que la necesidad de suspender las tareas podría haber servido por sí misma como una alerta temprana, en lugar de emitirla hacia los habitantes próximos, los canteros se limitaron a advertir a la autoridad del cantón, que a su vez envió un guardabosque como «experto» para evaluar la situación.

Dicho experto llegó el 10 de Septiembre, echó una mirada y aseguró que no habría peligro si se limitaban a retirar el peso muerto de los árboles caídos durante los deslizamientos precursores.

Al día siguiente fue el desastre.

A las 5 y 15 y a las 5 y 32 del día 11 de Septiembre de 1881, ocurrieron sendos deslizamientos de bloques en ambos extremos de la cantera, cuyo disparador fueron probablemente las lluvias intensas de la noche anterior. Luego se desplomó la masa mayor y por fin, cuatro minutos más tarde, un rápido flujo denso que excedió lateralmente el valle y hasta ascendió por sus paredes y causó la verdadera catástrofe en la que se perdieron 115 vidas humanas y se produjo la destrucción de la aldea de Untertal y parte de la comunidad de Elm.

Es notable la diferencia entre las reacciones de los humanos, que trataron de alcanzar las partes altas en el camino del flujo, y fueron sepultados por él, y la sabiduría instintiva de los animales como ganado y perros, que huyeron fuera del valle alejándose lateralmente, en lugar de subir, y no sucumbieron en el drama.

Una vez acontecido el desastre, las autoridades enviaron finalmente un joven geólogo de 32 años que se ocupó de estudiar seriamente el lugar: Heim, de quien les cuento algo en la siguiente pregunta.

¿Por qué es tan paradigmático este evento?

Porque el progresivo desarrollo de los cambios precursores fue registrado en las crónicas de la época, y porque el evento mismo fue minuciosamente relatado por numerosos testigos.

Por otra parte, la explicación teórica que en su momento presentaron Buss y Heim en el trabajo Der Bergsturz von Elm (1881) (El desplazamiento de la montaña de Elm) Fue muy discutido y controversial. No obstante, más de un siglo después quedó claro que se trataba de un fenómeno más parecido a lo que ellos describían que a un simple deslizamiento de una masa relativamente rígida como otros pregonaban.

Heim presentó en ese trabajo y en discusiones posteriores una tesis según la cual este complejo Sturzstrom- como terminó designándose- constaba de al menos tres elementos constitutivos. De hecho, lo definió en 1882 como «un drama en tres actos»:

• La caída inicial (Bergfall). Referida al despegue del material y su desplazamiento hacia el valle.
• El salto en el aire (Luftsprung). Con materiales que se desprendieron durante la caída y siguieron sus propias trayectorias, por eso lo de salto.
• La oleada o embate final (surge) que permitió a algunos materiales desbordar lateralmente los límites del propio valle, ascendiendo inclusive algunos trechos contra la pendiente de resultas del propio empuje de los sólidos en movimiento, y a favor de la presencia también de nieve en la masa móvil.

Ahora pueden repasar el concepto de Sturzstrom que presenté más arriba, y entender mejor su dinámica.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post, y parte de la información fueron tomadas de:

Rockslides and Avalanches 1, Natural Phenomena. Developments in Geotechnical Engineering Vol 14 A. Barry Voight (Editor)

Esto que les presento hoy viene muy al caso cuando de campamentos geológicos se trata, y se los entrego en la versión original en inglés, y en una traducción mía al castellano.

El autor es Dave Barry, comediante norteamericano de las décadas del 40 y 50.

It always rains on tents. Rainstorms will travel thousands of miles, against prevailing winds for the opportunity to rain on a tent.

La traducción reza:

Siempre llueve sobre las carpas. Las tormentas de lluvia viajarán miles de millas en contra de los vientos predominantes, por la oportunidad de descargarse sobre una carpa.

Una reflexión que comprendemos bien los geólogos que frecuentamos el campo…

En este post nos encontraremos con el contexto general que interrelaciona los procesos de modelado del paisaje entre sí. Es un intento de esquematizar uno de los sistemas más complejos que se puedan imaginar, de modo que habrá algunas simplificaciones absolutamente necesarias, pero que no debemos perder de vista que lo son.
En algunos casos ya he conversado con ustedes sobre determinados agentes y procesos, de modo que este post servirá de repaso.

En otros temas, de los que aún no hemos hablado, la función de este aporte será preparatoria, y servirá para darles el marco general a los procesos que más adelante vamos a discutir en detalle.
Encontré este diagrama de flujo entre los slides de antiguas presentaciones, y me pareció muy interesante subirlo al blog, aunque debo aclarar que fue tomado de una vieja lámina en cartulina que circulaba en la Escuela de Geología de Río Cuarto, e ignoro quién es el autor del original.
Por supuesto, hay modificaciones mías, sobre todo en el agregado de algunas flechas que me parecieron importantes para conectar fenómenos que en el original aparecían menos integrados.

¿Cómo interpretar este diagrama?

El diagrama está construido según las siguientes pautas:

• Mirando al pie de la figura ven una flecha que conecta todo y que representa el tiempo. Apunta en ambas direcciones porque los procesos pueden moverse de un lado al otro en ciclos casi siempre cerrados y bastante repetitivos.
• Las dos llaves horizontales indican las fuentes de energía involucradas. Arriba la energía externa, procedente del calor solar. Abajo la energía térmica del interior de la Tierra, de cuya producción ya hemos hablado antes.
• En el lado derecho y arriba se observa cómo los agentes externos causan los procesos exógenos que pueden generar un relieve primario. Un ejemplo podría ser una cubierta loéssica.
• Del mismo lado, y procediendo desde abajo, es decir del interior de la Tierra, se ve cómo los procesos endógenos conforman una litología y una estructura que definen también un relieve primario, como podría ser un afloramiento granítico, una colada volcánica, etc.
• Todo el sector izquierdo indica procesos y relaciones que modifican ese relieve primario generando sistemas estables o inestables que se relacionan también entre sí.
• Si volvemos a mirar el vector tiempo, con sus dos sentidos, el ciclo se cierra ya que cada uno de los lados puede correrse hacia el otro extremo en el transcurso de siglos, milenios o miles de milenios. Ocasionalmente también se suman algunos fenómenos casi instantáneos que no podemos ignorar. Ejemplos son erupciones, sismos, avalanchas, etc.

¿Qué ocurre a partir de los fenómenos endógenos?

Si bien se entiende que el propio diagrama ya lo expresa, repasemos que todos los fenómenos que tienen lugar en profundidad, de los que ya hemos analizado los que se generan en el magma, pero que también incluyen el metamorfismo y las transiciones, construyen las rocas y las estructuras, que según dije más arriba constituyen una forma posible de relieve primario.

¿Qué ocurre a partir de los fenómenos exógenos?

Los agentes exteriores: atmósfera, hidrósfera y biósfera interactúan (como señalan las flechitas que van y vienen) generando los procesos de meteorización y de erosión que producen nuevos materiales a los que denominamos sedimentarios, que son también un relieve primario.

Cualquiera sea el origen dominante del relieve primario, vemos que llegan a él flechas desde arriba y desde abajo, porque los dos subsistemas no están aislados uno de otro y se modifican y condicionan mutuamente.

¿Qué sucede con el relieve primario?

Ya sea de origen dominantemente endógeno, dominantemente exógeno, o lo que es más corriente, resultante de convergencia de causas, el relieve primario (nos corremos a la izquierda en el diagrama) se ve modelado por todos, casi todos o sólo algunos de los mismos agentes que antes le dieron origen. En determinadas circunstancias, la modificación llega a ser tan intensa que ya se generan formas secundarias con características propias muy diferentes del relieve primario.

Ese relieve, ya modificado, puede tener una relación estable o no con las condiciones del medio, tal como lo indican las flechas. Si ese sistema es estable y permanece como tal un tiempo suficiente, se instala en él la pedogénesis, del modo en que lo expliqué con detalle en el post sobre biostasia y rexistasia.

En algún tiempo, sin embargo, las propias modificaciones que los procesos inducen en el ambiente, o eventos aleatorios, o intervenciones antrópicas, o la suma de todo eso, pueden poner el sistema en condición inestable, con lo que se instala la morfogénesis. Como expliqué en el post que he linkeado más arriba, esas situaciones pueden convertirse la una en la otra.

Es decir un sistema estable pasa a inestable y viceversa, y donde reina la pedogénesis se marcha hacia la morfogénesis y viceversa.

¿Qué son las formas secundarias y cómo evolucionan?

Como bien sntetizan las flechas, las formas secundarias también pueden constituir sistemas estables o inestables, y en cada una de las situaciones, se reproduce la evolución que ya hemos explicitado en el caso del relieve primario, prístino o modelado.

Ojalá puedan seguir y comprender bien el diagrama de flujo, porque eso los preparará para una mirada más holística del paisaje,

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Para adornar nuestro fin de semana, les traigo un hermoso cuadro de la artista plástica Teri Lindley. Se trata de la pintura titulada Serene Mountain. Sin embargo nos está permitido dudar de tal serenidad, porque aparenta ser un volcán compuesto, tema que les he explicado en este post.

Un abrazo, disfruten el fin de semana, y nos vemos el lunes con un post científico o de divulgación de los míos.

Este post se inicia como la simple aclaración de una expresión curiosa utilizada en Geomorfología, pero, por sus propias implicancias termina internándose en otros conceptos, como verán en seguida.

¿A qué se llama marmitas de gigante y cómo se forman?

Según una primera definición, se trata de cavidades que aparecen en los lechos de los ríos, con forma aproximadamente embudiforme, y que se deben a la erosión por el roce de materiales gruesos que quedan atrapados en los remolinos, y al ir rotando en el lugar van desgastando el material del fondo en modo casi perfectamente circular.

Es bastante corriente en el imaginario popular que se les atribuya un origen antrópico, suponiéndolos morteros creados por antiguos habitantes. Pero ningún habitante sería tan inocente como para meterse a moler nada en el medio de una corriente fluvial, ¿no creen? Excepcionalmente ambos rasgos pueden coincidir si un desvío de la corriente ocupa lugares que antes eran subaéreos en lugar de subacuáticos. De lo contrario, no tiene sentido.

Estos rasgos resultan de lo que se conoce como un control litológico en el lecho.

¿Qué significa control litológico en un río?

Se entiende por control litológico a la influencia ejercida por las características petrológicas del cauce, sobre el comportamiento de las aguas fluviales.

En general más que las propias características de las rocas por las que discurre el agua, es la homogeneidad o heterogeneidad de las mismas lo que más modifica la acción de la corriente.

Ya en otro post les hablé de los tipos de flujo posibles (laminar y turbulento) y les hice notar que en la mayoría de los casos las aguas se mueven con cierta turbulencia, y entre los factores que provocan dicha turbulencia se cuenta la topografía del cauce, que a su vez responde en gran medida a las características del propio material. En superficies irregulares la turbulencia crece.

Cuando las diferencias en la resistencia de los materiales a la erosión (erodibilidad) son grandes, muy rápidamente los componentes sólidos de la carga acentúan toda diferencia inicial, desgastando mucho más las exposiciones menos resistentes y generando un aumento en la turbulencia que se manifiesta como remolinos, que darán luego lugar a las marmitas según lo que he explicado más arriba.

¿Qué otras manifestaciones de control litológico existen en los cursos fluviales?

Además de los remolinos, y a veces hasta a partir de ellos mismos, se instalan otras manifestaciones, ya bastante más espectaculares del control litológico, que son los rápidos, las cascadas y cataratas.

¿Cómo se forman y evolucionan los rápidos, cascadas y cataratas?

Imaginemos un espacio en el que por las razones que sea, a veces una intrusión, a veces un bloque errático de grandes dimensiones, a veces coladas que atravesaron corrientes y en ellas se solidificaron, o las mil situaciones que puedan imaginar; dos materiales de muy diferente erodibilidad quedan en contacto a lo largo del perfil longitudinal del río. Es evidente que la erosión será más acelerada en el lado de las rocas blandas que en el de las rocas duras. Supongamos las blandas en la dirección de la menor altitud regional, es decir aguas abajo.

Analicemos la fig 6-17. Las letras sobre el eje Y, indican alturas del relieve, decrecientes desde A hasta G. Están señaladas las rocas de diferente resistencia a la erosión, y en el eje X se representa la extensión de cada una de ellas, resultando muy claro que mientras se desciende en el relieve, las rocas blandas se hacen más extensas, en un fenómeno de retroceso de las rocas duras.

En las zonas altas (A), cuando la corriente se encuentra con esa zona de debilidad, muy pronto genera un desnivel topográfico en B y C, a favor del cual, las aguas fluyen con mayor velocidad, allí ya se están instalando los rápidos.

A partir de ellos, cuando la diferencia entre las velocidades de erosión llega a generar un verdadero salto topográfico, ya se forman las cascadas y cataratas, (D) que por fenómenos de cavitación excavan más en el pie que en la parte alta del salto, con lo cual los materiales superiores pierden sustentación y terminan por caer, retrocediendo el frente de la cascada. Al fenómeno de cavitación ya lo expliqué detalladamente en otro post de este blog, con formulitas incluidas, de modo que no volveré sobre él, sino que les dejo el link para que lo repasen por su cuenta.

Si seguimos el desarrollo de la figurita, observando de derecha a izquierda, ven que cada vez es más extensa la superficie de rocas blandas, lo que da cuenta de ese retroceso aguas arriba de las rocas duras de que les hablé hace un momento; pero además recuerden que en el eje Y estamos descendiendo en la altitud del terreno, con lo cual, normalmente la pendiente es mucho menor. En alguna zona del curso (E y F), esa menor pendiente se refleja en descensos de velocidad, con lo que ya el desnivel deja de acentuarse y se instalan (no imprescindiblemente) nuevos rápidos en el curso inferior, que pasan en transición a un discurrir menos turbulento hasta el nivel de base que puede o no ser el del mar. (G).

Les recomiendo completar estas explicaciones con la lectura del pie de la figura, y por supuesto con el post que les he linkeado.

¿Qué más se puede agregar?

Señalemos dos cosas: los términos cascada y catarata pueden usarse como sinónimos, aunque hay dos salvedades para hacer. Por un lado, el uso ha consagrado la palabra cascada para designar las de menor tamaño, y cataratas para las más imponentes, como las de Iguazú o del Niágara.

Por el otro lado, hay muchos geomorfólogos que prefieren reservar el término catarata para el caso en que no sólo se producen por un control litológico, sino que hay también involucrado un control estructural, tema que vamos a tratar pronto, pero del que adelanto algo en el análisis de la figura 6-18-

Vemos en el bloque diagrama tres situaciones diferentes, con evoluciones también distintas de las cataratas. vemos que la diferencia viene dada por la dirección de buzamiento (inclinación) de los estratos duros o resistentes.

En A, los estratos se inclinan en la dirección opuesta al flujo de la corriente, dejando a sus pies el material blando que al desgastarse quita el soporte al material de la zona superior, con lo cual ocurre la cavitación y la caída de agua retrocede exactamente como lo explicamos más arriba.

En el caso B, las rocas resistentes se inclinan en la dirección de flujo de la corriente fluvial, con lo cual, las partes blandas no se exponen directamente al pie de la caída de agua, sino que se desgastan más rápidamente un poco más adelante. En esta situación la catarata no retrocede sino que avanza.

En la situación C, no existiendo una inclinación sino una pared vertical, no se da ninguno de los casos anteriores, y la caída de agua, permanece estacionaria en el lugar, sin avances ni retrocesos notables.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

La imagen que ilustra el post es de:

SAWKINS,F.J; CHASE,C.; DARBY,D.G.; RAPP.G. Jr.1974. “The evolving earth” Mac Millan Publishing Co. 477 págs.

Las otras dos figuras son de:

BRANSON, C.; TARR, W.; KELLER, W.1964. Elementos de Geología. Ed. Aguilar  España. 653 pp.