Locos por la Geología

Entradas con la etiqueta ‘Agua’

Con motivo de las inundaciones y anegamientos que están sucediendo en nuestra provincia, les he reunido en este post fuera de programa, bastante información de interés que he ido presentando a lo largo del tiempo en el blog.

Sólo tienen que seguir los links que están más abajo para leer sobre cada tema. Pero les aclaro que son posts que subí hace mucho tiempo, de modo que la descripción de eventos específicos no corresponde al de hoy; sin embargo las explicaciones generales no han perdido vigencia en ningún caso.

• Alguna información sobre las inundaciones habituales en las Sierras Chicas
• Preguntas frecuentes sobre las inundaciones.
• ¿Era previsible que esto sucediera?
• Información sobre las precipitaciones intensas.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el postes de este sitio.

El lunes pasado subí la primera parte de este tema, y por ende deberían comenzar por leer ese post antes de internarse en éste.

En ese momento respondí a las siguientes preguntas:

¿En qué lugar se encuentran estos paisajes kársticos?

¿Qué origen reconoce la palabra karst?

¿Qué son los paisajes kársticos?

¿Cómo se produce la karstificación?

En esta parte 2, completaremos las restantes preguntas:

¿Cuál es el entorno geológico del Carso?

En general el Carso se encuentra en el contexto de los Alpes Dináricos constituidos mayoritariamente por materiales calcáreos mesozoicos, y enclavados en un área climáticamente favorable para la disolución lenta de esos materiales. Los Alpes Dináricos son una cadena montañosa que se extiende 645 km con dirección noroeste – sudeste, acompañando aproximadamente la costa del mar Adriático.

La cordillera se extiende 200 y 250 km en la dirección transversal, y ostenta alturas de entre 1.000 y 1.600 m, siendo su cumbre más alta, el Prokletije, situado en la frontera entre Montenegro y Albania. Sin embargo, toda la cadena toma el nombre de la monataña Dinara, situada entre Croacia y Bosnia-Herzegovina.

Durante el Cuaternario la zona estuvo intensamente modificada por glaciaciones recurrentes, que en algunos sitios han dejado paredes desnudas de toda vegetación, y de un blanco tan puro que se constituye en uno de sus tantos atractivos visuales.

¿Cuáles rasgos del relieve kárstico son particularmente atractivos para el turismo?

Como ya dije antes, los caracteres kársticos incluyen un amplio abanico y hablaremos de ellos en otro post, pero hoy nos abocaremos a los rasgos que atraen al turismo, y que son básicamente sus enormes cavernas, ocupadas o no por el agua, las grutas; y los laberintos subterráneos de cursos de agua que a veces tras largos periodos de socavamiento provocan la caída de los techos, generando grandes desfiladeros en los que vuelve a aflorar el agua.

La inmersión parcial de los Alpes Dináricos occidentales da origen a numerosas islas que corresponden a sus cimas emergidas, a lo largo de la costa croata.

¿Cuáles son las cavernas, grutas, y cuevas más conocidas?

Son más que numerosas, algunas más conocidas que otras, pero los circuitos turísticos suelen incluir una o más de las siguientes según cuál sea el recorrido seleccionado.

Cuevas de Skocjanske, Eslovenia.

Descubiertas en 1884, comprenden once cámaras interconectadas a lo largo de 6 km, con cascadas subterráneas, y un río, el Reka que fluye por abajo. Generalmente el turismo sólo visita la cámara Martelova de 123 m de ancho, 300 de largo y una altura de 146 metros.

Cuevas de Croacia. Son tan numerosas que para mejor organizar la información, las menciono por regiones, comenzando desde el extremo sur de la costa adriática.

Cuevas de la zona de Dubrovnik

• Cueva de Odiseo u Odisejeva Spilja, está ubicada en el sur de la isla de Mljet, y debe su nombre a una leyenda, según la cual fue el refugio de Odiseo cuando desató la furia de Poseidón. Se encuentra frente al acantilado Ogiran, y se accede a ella a través de un túnel de unos 20 m, que se recorre a nado o en diminutas barcas.
• Cueva de Vela Spilja, en Vela Luka, situada en la parte oeste de la isla de Korcula, sobre el monte Pinski Rat, a 130 msnm. Contiene un yacimiento arqueológico, y mide alrededor de 40 metros de longitud y 17 metros de altura.

Cuevas de la zona de Split Dalmacia, Croacia

• Cueva Azul, sita en la isla de Bisevo, en el Adriático, tiene como indica su nombre, aguas de un profundo color azul, a las que se accede solamente navegando.
• Cueva Mamet, está también en la misma isla, y tiene unos 200 metros de profundidad, con una entrada muy  estrecha, que recién luego de recorrer aproximadamente 50 metros comienza a ensancharse creando una cuenca profunda con vistas espectaculares encerradas por paredes casi totalmente verticales.
• Cueva de Medvidina o Medvidina Spilja, también en la isla de Bisevo, en la porción sur, es supuestamente el hogar de la foca monje del Mediterráneo.
• Cueva del Dragón, ubicada en el sur de la isla de Brac, muestra paredes decoradas con símbolos paganos, relieves de animales y un gran dragón. Cuenta con protección para su conservación y sólo se puede visitar en excursiones organizadas por la Oficina de Turismo local.

Cuevas de la región de Zadar

• Cueva de Cerovacke, sita en el Parque Natural de Velebit, consta de 3 cuevas denominadas Donja, Srednja y Gornja, sumando más de 7 km de canales explorados con temperaturas que oscilan entre 5 y 8ºC.
• Cueva de Golubinka o Spilja Golubinka, se encuentra en la costa oeste de la isla de Dugi Otok o isla Larga, en la bahía de Brbinjscica, a la que se llega a nado o en una estrecha barquita.

Cueva en la Región de Lika.

• Cueva de Samograd, está en el Parque Grabovaca, y se accede a ella a través de unos escalones de piedra cincelados a mano hace más de cien años.

Cuevas de la Región de Istria, Croacia.

Probablemente es la zona más visitada, y exhibe, entre otras, las siguientes cuevas:

• Pazin, en la que se inspiró al mismísimo Julio Verne, y que se encuentra protegida. Sólo es posible visitarla con autorización de la Asociación de Espeleología de Istria. Tiene un sendero subterráneo de unos 200 metros de largo que termina en un lago subterráneo.
• Cueva de Baredine, con gran profusión de estalactitas, estalagmitas y esculturas subterráneas, es Monumento Natural desde 1995.
• Cueva Seagull´s Rocks (Rocas de las Gaviotas) se encuentra en la bahía de Muzilj, dentro de la península Stoja.

Ya alejados de la costa Adriática, en el interior del continente se encuentran las cuevas de Zagreb y de Kaprina, como las más importantes.

Cuevas en la región de Zagreb, Croacia.

• Cueva de Veternica, se encuentra a pocos kilómetros de la capital, en el Parque Nacional de Medvednica y es la sexta en tamaño de Croacia. Es hábitat de los murciélagos, por lo cual no puede visitarse en invierno cuando ellos están protegidos para su hibernación. Siendo un Monumento Geomorfológico de la Naturaleza, protegido desde 1979, no se permite el acceso más allá de los primeros 30 metros.

Cuevas de la región de Krapina.

Cueva de Vindija y Cueva de Krapina, ambas son yacimientos paleontológicos de suma importancia para Europa.

¿Qué puede agregarse?

Por fuera del interés esencialmente turístico, geomorfológico y espeleológico, las cuevas albergan una fauna troglodita que es digna de estudio y preservación.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post corresponde a las cavernas Skocian de Lipica en Eslovenia, y la he tomado de este sitio.

La Universidad Nacional de Córdoba lanza una nuev especialización, que puede conocerse mejor siguiendo este link.

Ya hemos hablado de varios temas relativos a la dinámica fluvial, y es un buen momento para explicar algunos principios físico- matemáticos que rigen el transporte y la sedimentación de las partículas transportadas por un fluido en movimiento.

Y digo un fluido y no el agua, porque son igualmente válidos para el movimiento del aire, es decir el viento, cambiando solamente algunos valores numéricos en los ejes X e Y.

Lo que les presento entonces hoy es la Curva de Hjulström, que complementaré más tarde con la ley de Stokes, en otro post.

¿Quién fue Hjulström?

Filip Hjulström nació en Suecia el 6 de octubre de 1902, y se hizo mundialmente conocido por la publicación de su tesis doctoral titulada «The River Fyris» (el Río Fyris), en la que presentó uno de los primeros estudios cuantitativos sobre procesos geomorfológicos de que se guarda registro.

Posteriormente, en conjunto con sus alumnos, continuó estudios de tal importancia, que llegaron a constituir la Escuela Upsala de Geografía Física. Hjulström falleció en 1982, dejando un importante legado científico, y sin haberlo sospechado nunca, también artístico.

En efecto (y esto lo agrego como nota de color), Filip Hjulström, fue el padre de Lennart Hjulström, que se convertiría en un notable actor sueco, casado con la también actriz Ulla Söderdal, con quien tendría dos hijos que también se dedicaron a la actuación: Niklas y Carin Hjulström.

¿Qué es la curva de Hjulström?

La curva de Hjulström es un diagrama de uso muy extendido en la Geomorfología, que describe los umbrales que en función de los cambios de velocidad de una corriente, definen si hay arranque, transporte o sedimentación. para cada tamaño de partícula involucrada en el proceso.

¿Cómo se entiende la curva de Hjulström?

Como siempre he dicho a mis alumnos, para comprender un diagrama cualquiera, lo primero a hacer es observarlo. Ver en detalle qué partes lo conforman, qué unidades de medida están involucradas, y cómo se comportan las curvas, barras o campos resultantes. Hagámoslo así, pues.

¿Qué rasgos se destacan en la curva?

Se trata de un sistema de ejes XY, compuesto por los siguientes elementos:

• En el eje X (abcisas), se observan los diversos tamaños de partículas presentes en el curso del río en este caso, aunque podría aplicarse (cambiando sólo los valores aritméticos) a fenómenos eólicos, es decir corrientes de aire. Sobre las abcisas, los tamaños crecen desde la intersección de los dos ejes, hacia la derecha, y se miden en mm. Allí aparecen intervalos de tamaños que corresponden sucesivamente a las arcillas, limos, arenas, guijas, guijarros y guijones.
• El eje Y (ordenadas) implica el crecimiento hacia arriba de la velocidad del fluido en movimiento, y la unidad es m/segundo.
• Ya en el interior del diagrama, se observan las curvas que conectan todos los puntos críticos en que las partículas de cada tamaño, pasan de una situación a otra diferente, ya sea de reposo a arranque, de arranque a transporte o de transporte a sedimentación. En un caso se trata de curvas literalmente, y en otro caso se trata de dos segmentos rectos, que de todos modos se designan como curva.
• Esas curvas que mencionamos arriba, separan distintos campos, a saber: zona de erosión (propiamente dicha, o arranque del material), que les he marcado con un 2 en el gráfico; zona de transporte, que marqué con 3; y la zona 4, que es la de sedimentación o depósito. La zona 2 o de arranque, está en la porción más alta del gráfico porque es la que requiere mayor velocidad. Una vez puesta en movimiento la partícula, la energía necesaria para mantenerla en tránsito puede ser menor, porque la propia inercia juega a su favor.
• La zona que les indiqué con 1, es un intervalo que incluye las velocidades mínimas que se requieren para que los materiales de cada tamaño sean arrancados del cauce, sea del lecho o de las riberas. Es una zona y no una sola línea, porque hay numerosos factores que la afectan, como por ejemplo, la turbulencia, la carga que ya transporta el agua y que modifica su potencia neta, etc.
• Por arriba del punto B, la zona de transporte implica un arrastre de materiales gruesos por el fondo del lecho, mientras que hacia abajo de ese punto, siendo menor la velocidad, se transportan partículas finas por otros mecanismos, como flotación, rodamiento, saltación, y más abajo aún, (es decir con menos velocidad) por suspensión.

¿Por qué desciende la curva en el punto A?

Figura 1. La cohesión de las arcillas.

La lógica indica que cuanto más pequeña es la partícula, menor es la velocidad requerida para el arranque y puesta en movimiento.

Esto nos haría pensar que la curva debería ser siempre ascendente hacia la derecha donde se encuentran los tamaños más gruesos, y sin embargo, hay una menor velocidad crítica en ese punto A, que corresponde al tamaño de los limos.

Eso ocurre porque las partículas más finas que el limo, tienen una fuerza de cohesión que debe ser vencida para el arranque, que no aparece en cambio en el limo y las demás partículas. Por eso, en el extremo de la izquierda, donde están las partículas de arcilla, se necesita más velocidad para la erosión ss, y la curva sube.

La explicación está en la característica micelar de las arcillas que por diversas razones, tienen normalmente carga eléctrica negativa en sus bordes (Figura 1). Al estar inmersas las partículas en agua, o en presencia de humedad, las propias moléculas de agua- con sus cargas orientadas que constituyen dipolos eléctricos– actúan como aglutinantes de las micelas de arcilla, al unir sus cargas positivas a los polos negativos de estas últimas.

¿Por qué cambia bruscamente la pendiente de la curva en el punto B?

Porque hacia la derecha, el tamaño tan grande de los materiales involucrados, requiere una gran energía para el transporte, y un mínimo descenso en la velocidad del flujo pasa los cuerpos transportados de ese campo, al de la sedimentación, en otras palabras, se depositan rápidamente.

Traducido: para una amplio rango de tamaños, hay ligeros cambios de velocidad crítica para el depósito, por eso, la curva se horizontaliza comparativamente. Hacia la izquierda ocurre exactamente lo inverso. La curva se empina porque se necesitan grandes cambios de velocidad sobre el eje Y, para que los tamaños decrecientes de partículas resulten depositadas, pues muchas de ellas pueden incluso permanecer en suspensión con velocidades próximas al cero.

Pero eso ya lo describe la ley de Stokes que veremos en otro post.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es una modificación personal sobre la figura que aparece en el libro The Evolving Earth, de Sawkins.

No hace mucho, introduje ya el concepto de perfil de equilibrio, y les adelanté que era un concepto teórico, y que en la práctica, ese perfil ideal nunca se alcanza de modo duradero- y mucho menos permanente- porque cualquier mínimo cambio lo altera por completo, ya que se trata de un sistema complejo.

Después de repasar el post, he tenido la sensación de que podemos explicitar un poco más ese tema, y a eso voy a dedicar el texto de hoy. Por supuesto, les orde sugiero amablemente que vayan a leer ese post anterior antes de internarse en éste.

¿Qué conceptos conviene introducir para comprender mejor el tema?

Para que todo lo que sigue nos quede definitivamente claro, debemos conocer al menos los conceptos de potencia neta y potencia bruta, y su efecto sobre la dinámica fluvial resultante.

¿Qué es la potencia bruta?

Comencemos poe decir que potencia es de modo general la capacidad de producir trabajo, y en el caso particular de un río, es su capacidad de cargar y transportar material.

La potencia de una corriente de agua es proporcional al caudal (masa de agua en movimiento), y al cuadrado de la velocidad con que discurre. Esto se expresa así:

P= Q x V²  donde P= potencia; Q= caudal y V= velocidad.

A su vez, el caudal se obtiene matemáticamente al multiplicar la superficie total de una sección transversal del área mojada por la corriente (S), por la velocidad con que corre (V). La razón de esta fórmula es obvia: imaginen un caño, cuanto más grande sea el diámetro (y por ende la superficie de la sección) y más rápido pase el agua por él, más cantidad (caudal) pasa.

Q= S x V, si reemplazamos Q en la fórmula anterior resulta:

P= S x V x V² que en definitiva es igual a  P= S x V³

Ya tenemos pues la fórmula de la potencia de una corriente. Pero no hay una única forma posible de considerar a la potencia. Lo que dijimos hasta aquí se conoce como potencia bruta, cuando aplicamos un sentido estricto. En definitiva, se trata de la capacidad de transporte y carga disponible en un sistema ideal y supuestamente invariable.

¿Qué es la potencia neta?

Cuando hacemos un análisis más realista del sistema fluvial, observamos de inmediato que siempre hay algo de carga en él, sean sedimentos, material biológico, o contaminantes. En definitiva, esa potencia bruta, que no es otra cosa que energía disponible teóricamente para el transporte, es en parte absorbida por los rozamientos que ocurren entre el agua y su carga, o por la reistencia que oponen la viscosidad, la rugosidad del lecho, etc.

El resto de capacidad de carga, que permanece cuando se resta la que se pierde como acabo de describir, es lo que se conoce como potencia neta.

En una fórmula aproximada:

Pn= Pb – (Par+ Patc) donde:

Pn= potencia neta

Pb= potencia bruta

Par= potencia absorbida por los rozamientos y rugosidad

Patc= potencia absorbida en el transporte de la carga

¿Cómo se relacionan ambas potencias entre sí, y cómo se manifiesta esa relación en los procesos fluviales?

Repitamos la fórmula que explicamos arriba:

Pn= Pb – (Par+ Patc)

Si el resultado es positivo, es decir que hay una potencia bruta superior a las pérdidas, la corriente tiene capacidad para adquirir más carga, erosionando el cauce, o recibiendo material aportado de otra forma.

Si el resultado es negativo, es decir que las pérdidas por rozamiento y carga superan a la potencia bruta, la corriente lo compensa, depositando algo de la carga, es decir que ocurre sedimentación en ese punto del curso.

Cuando el resultado es cero, en cambio, vale decir que las pérdidas de energía y la potencia bruta se igualan, entonces no ocurre erosión ni sedimentación. Sería la definición del perfil de equilibrio.

En otras palabras, el perfil de equilibrio es aquél a lo largo del cual, se mantiene una potencia neta igual a cero, porque las pérdidas son siempre equivalentes a la potencia bruta.

¿Qué sucede a lo largo del perfil de equilibrio?

Lo que dijimos al final de la respuesta anterior es inviable en la naturaleza. Jamás podrá mantenerse el valor cero de la Potencia neta a lo largo de todo el perfil; y ni siquiera por mucho tiempo en un único punto del perfil.

Esto sucede porque todos los puntos del perfil son interdependientes, y si por alguna razón la potencia cambia en un punto, todos los demás se reajustan a su vez.

Supongamos un perfil con potencia neta igual a cero. ¿Cuánto tardará en ocurrir una lluvia que aumente el caudal, y por consiguiente cambie la potencia bruta, que al aumentar también dejará un resto de energía para socavar el cauce? ¿O a la inversa, cuánto pasará hasta que caiga más carga desde las laderas, o alguien tire algo, aumentando el rozamiento, y disminuyendo la potencia bruta, hasta el punto en que dispare la sedimentación en ese lugar del curso?

Esto en un recodo dado del río. Pero si en un punto ocurre erosión, en otro, ese material cargado por el propio socavamiento, se hará excesivo y se depositará algo de material en otro punto. Esto explica la continua variación del perfil de equilibrio, que por eso mismo se convierte en un concepto de referencia meramente teórico.

Y a todo esto se debe sumar lo que ya les expliqué de los cambios de nivel de base, que inciden en la configuración del perfil tanto real como de equilibrio.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es del Tigre, lugar que me encanta.