Locos por la Geología

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Los cursos de agua, que ya les expliqué antes cómo se generan, se convierten inmediatamente en agentes erosivos. Por esa razón, los geólogos nos interesamos tanto en ellos, y debemos conocer algo sobre la dinámica que les es característica.

A continuación veremos algunos de los conceptos más básicos, que nos permitirán seguir luego avanzando en el conocimiento de los procesos erosivos.

¿Qué se entiende por flujo?

La palabra flujo tiene muy numerosos significados, según el contexto en el que se la emplea. Así, puede referirse tanto a una corriente migratoria, como a una corriente eléctrica, pasando por numerosos significados médicos. Por eso es importante que definamos aquí el uso y sentido que le daremos.

Para nosotros, el flujo será el movimiento de un fluido.

La palabra flujo deriva del latín fluxus, que significa «masa que se desliza»; y como dije hace un momento, esa masa será un fluido, con lo cual descartaremos los significados sociales y los de la electricidad entre muchos otros. No obstante, para delimitar mejor su significado en nuestra disciplina, aclaremos algo respecto a los fluidos.

Un fluido es una sustancia que puede cambiar permanentemente de forma sin que se generen fuerzas conocidas como «restitutivas», que tiendan a devolver la masa a su forma original. Eso se debe que las partículas que conforman el fluido se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles. Son fluidos tanto los líquidos como los gases.

La diferencia entre los líquidos y los gases, es que si bien tanto unos como otros toman la forma del recipiente que los contiene, los líquidos mantienen su volumen y los gases no.

En nuestro campo de análisis, los agentes erosivos incluyen dos tipos de fluidos: el agua en estado líquido, y el viento, que no es más que aire en movimiento.

¿Qué tipos de flujos existen?

Habiendo acordado que el flujo es el movimiento del agua y el aire, podemos definir al menos dos formas dominantes en que esos fluidos se desplazan, además de numerosos rangos intermedios. Las formas de flujo son, tal como les esquematicé en la figura:

• Flujo laminar: tiene lugar cuando las partículas de agua se desplazan según trayectorias rectas o cuasi rectas, paralelas entre sí, y en buena medida también al cauce. Este último paralelismo es más relativo, por las irregularidades propias de los cauces naturales. Las partículas de agua se mueven, en este tipo de flujo, como si formaran parte de láminas (de allí el nombre) diferenciadas que, al menos en teoría, no se mezclarían nunca.
• Flujo turbulento: en este caso, el agua se mueve de manera desordenada y errática, con la característica presencia de remolinos, que por derivación se denominan turbulencias. El flujo turbulento varía en un amplio rango, desde lento a rápido, según puede notarse en la diferencia entre un río con o sin rápidos, valga la redundancia.

Hasta aquí, la teoría, pero en los cursos hídricos reales y naturales, debido a los factores que veremos más abajo, prácticamente todos los flujos son turbulentos, salvo en aguas de muy escasa velocidad, y por trechos muy acotados.

Existe un número crítico, adimensional, conocido como número de Reynolds, por encima del cual todos los flujos son turbulentos. Ese número resulta de dividir el producto de la velocidad y la profundidad de la corriente, por la viscosidad cinemática. Para los cálculos en cursos de agua, el número de Reynolds (Re) se ubica alrededor de 2100, pero con las velocidades promedio, y la baja viscosidad del agua, ese umbral se alcanza muy fácilmente.

¿De qué factores dependen los tipos de flujo?

Después de haber leído lo que les expliqué del núºmero Re, es casi obvio lo que voy a mencionar ahora, pero por las dudas se les escape algo, vamos a repetir los factores que definen la forma de fluir tanto del agua como del viento, salvando las diferencias del caso:

• La velocidad de la corriente es el factor fundamental, y ya veremos de qué depende ésta a su vez, en otro momento, para no hacer tan largo este post.
• Las características topográficas del cauce por el que fluye el agua, o la superficie sobre la que se desplaza el viento.
• La viscosidad del fluido involucrado, ya sea el agua en una corriente o el aire si hablamos de viento.

¿Qué es la viscosidad?

En general puede entenderse como la resistencia a deslizarse que presenta un fluido. Surge de las fuerzas de atracción entre las moléculas que lo componen, Cuanto más fuertes son esas acciones atractivas, más difícil es que las moléculas se mezclen unas con otras. Y si no me creen, prueben a «remar en dulce de leche», como suele decirse comúnmente en nuestro país cuando algo es extremadamente difícil.

En fluidos de alta viscosidad, la tendencia a moverse en láminas es alta, mientras que, repito una vez más, en fluidos poco viscosos, como el agua, la turbulencia es la norma, simplemente porque es más fácil la mezcla.

Si quieren una definición más técnica, la viscosidad es la relación entre un esfuerzo de cizalla aplicado, y la velocidad de deformación por cizallamiento resultante.

¿Qué es el caudal de una corriente de agua?

El caudal de un flujo hídrico es la cantidad de agua que atraviesa un determinado punto en una unidad de tiempo, y normalmente se mide en metros cúbicos por segundo. Como también la cantidad de agua que pasa por un lugar depende del tamaño del canal involucrado, el caudal se determina multiplicando el área transversal de la corriente por su velocidad. En efecto, cuanto más crezca el espacio de pasaje y más rápido vaya el fluido, mayor será la cantidad que pasa por segundo, o sea el caudal.

La velocidad se mide en metros por segundo, y la superficie, en metros cuadrados, de modo que multiplicando ambos entre sí, se obtiene la medida en (m3/segundo, tal como se requiere.

¿Qué es la competencia de un flujo?

Este término se refiere a la capacidad de carga de material que tiene una corriente de agua. Es obvio que cuanto mayor capacidad de transporte tenga, más grandes serán los cuerpos que puede arrastrar, por eso la competencia se mide como el tamaño máximo de partícula que una corriente puede transportar en un momento dado.

Debido a que las condiciones que definen la capacidad de carga son muy variables a lo largo del tiempo, por ejemplo si el río está o no crecido, si aumenta o disminuye su velocidad, etc., la competencia es una propiedad también instantánea, y debe referirse a un momento y no a más que eso.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

En este sitio se puede descargar un pdf con el informe de los resultados obtenidos a través del trabajo realizado en el marco del Proyecto de Apoyo de la Comisión Europea a la Red Latinoamericana de Centros de Excelencia en Agua (RALCEA 2010-2015), por el eje de trabajo temático Mapeo de Actores y Desarrollo de Capacidades.

En su momento, hace ya dos años, cuando se produjeron las terribles inundaciones de 2015, publiqué un post con las explicaciones científicas del caso.

Posteriormente, se encargó a una comisión de expertos que estudiara el fenómeno acontecido, y elaborara un mapa de riesgos.

Hoy les presento una síntesis de sus resultados, y les recuerdo aquel post en los que prácticamente les decía lo mismo (y sin cobrarles un centavo, jejeje).

Lo más importante sin embargo, es que ahora, con el mapa de riesgos ya realizado, las autoridades sean sensatas a la hora de permitir o no nuevas intervenciones en el área.

¿Quiénes y cuándo realizaron el estudio del que hablo?

El informe fue realizado por científicos de la UNC, liderados por Alicia Barchuk, un mes más tarde de la catástrofe acontecida el 15 de febrero de 2015, y cuenta con un antecedente de finales de 2013, cuando se dio a conocer la existencia de los riesgos de deslizamientos e inundaciones en la zona de las Sierras Chicas de Córdoba, particularmente en la cuenca de los ríos Ceballos y Saldán.

Se titula «Evaluación posterior al desastre: impacto de las inundaciones ocurridas el día 15 de febrero de 2015 en la cuenca del Ro Ceballos-Saldán» y tiene como marco el proyecto de investigación «Efectos de los cambios de cobertura y uso de la tierra en cuencas hídricas en la provincia de Córdoba: impactos y riesgos socio-ambientales», que cuenta con el aval de la Secretaría de Ciencia y Tecnología de la UNC (2014-2015).

¿Cuál fue la metodología aplicada en el estudio?

El método comprendió dos instancias: una de análisis a partir de sistemas de información geográfica y la otra con muestreo de campo.

Utilizando una imagen satelital de julio de 2014, de toda la cuenca de Río Ceballos, se observó esencialmente la ocupación de la tierra. Luego se evaluaron variables como pendiente, distancias a los ríos y arroyos, niveles de altitud en relación al mar y la manera en que participan las subcuencas hasta la salida de la cuenca de Río Ceballos-Saldán.

¿Qué conclusiones arrojó ese estudio?

Se determinó que los factores que se potenciaron unos a otros fueron, según este estudio los siguientes:

• Uso del suelo: básicamente por la urbanización en Sierras Chicas, que no ha respetado las áreas que por estar ubicadas en las zonas de mayor riesgo de inundación, deberían estar vedadas a ella. Contribuyó también el desmonte de bosque nativo para agricultura y/o urbanización.
• La pendiente que facilita el escurrimiento, privilegiándolo sobre la infiltración y la evaporación. Por otra parte ese escurrimiento resulta más acelerado, y adquiere mayor capacidad de arrastre de materiales.
• Altura sobre el nivel del mar. En las zonas altas, el agua baja rápidamente por el propio efecto gravitatorio, mientras que en las zonas bajas es más probable que se estanque.
• Emplazamiento de las construcciones en proximidades de las orillas de los ríos y de los arroyos más importantes.

¿Se parece a lo que yo había adelantado?

Prácticamente en todo, salvo que para mi gusto faltaron algunas variables que yo señalé en el post que deben haber leído si siguieron mi link, a saber: las características de las precipitaciones acontecidas, los incendios previos y la falta de alertas, elementos que no se mencionan en el informe, pero que magnificaron el desastre.

Esos elementos fueron clave para convertir un fenómeno natural en una catástrofe.

En el informe que ahora les comento, probablemente no se tuvieron en consideración porque más que explicar lo acontecido se pretendía, creo, elaborar políticas a futuro. De cualquier modo, me parece que aun con ese objetivo, al menos dos de esos temas deberían haberse considerado, y ellos son las alertas y la prevención de incendios.

La otra divergencia con relación a mi análisis (hecho en seguida del desastre, y sin tanta parafernalia), es que yo no mencioné la altura sobre el nivel del mar, ya que no considero que sea tan alta la incidencia por sí misma. En efecto, lo que se manifiesta en el informe, en realidad se explica por la pendiente no por la altura, ya que una meseta plana, podría estar a miles de metros de altitud y permitir de todos modos el estancamiento del agua, mucho más que su carrera ladera abajo.

Sólo de dos maneras indirectas podría tener valor la altura sobre el nivel del mar: la primera, si implicara la presencia de nieves de altura que se fundieran sumando agua a la precipitada, pero ése no fue el caso en 2015.

La segunda forma se relaciona con la cantidad de agua que se va sumando a lo largo del recorrido, que aumenta si la mayor altura alarga ese camino.

Pero siempre ocurre el flujo de agua a favor de una pendiente. Sin ella, no hay desplazamiento importante de corrientes. A la inversa, por escasa que sea la altura, con inclinación suficiente, el flujo puede ser intenso.

Eventualmente, una tercera incidencia de la altura podría ser a través de cómo ella condiciona la formación de tormentas intensas, y el régimen de precipitaciones en general.

¿Qué señala el mapa de riesgos resultante?

Lo que sí es novedoso en el informe, es que se cuantificaron distintas zonas, tales como las siguientes.

• Sin riesgo de inundación: 12.052 hectáreas, principalmente donde se conservó el bosque, los pastizales y roquedales.
• Bajo riesgo: 4.804 hectáreas.
• Riesgo medio: 1.968 hectáreas.
• Riesgo alto: 859 hectáreas.
• Riesgo extremadamente alto: 330 hectáreas.

Es precisamente en los dos últimas áreas de riesgo alto y extremadamente alto (más de mil hectáreas en conjunto) donde se asienta el trazado urbano.

La conclusión final del informe es que se deben impedir las urbanizaciones en las zonas de alto y muy alto riesgo de inundación, así como recuperar, en estas áreas, la cobertura vegetal.

Lo que yo vengo diciendo hace…¿cuánto?

¿Algo más para añadir?

Sí, un detalle no menor es que se debe tener muy presente que estadísticamente las mayores inundaciones tienden a ocurrir durante el mes de febrero y a veces hasta comienzos de marzo.

Como la estación lluviosa comienza en diciembre y en marzo casi ha llegado al final, suele desatenderse el sistema de alertas, por ese ligero desfasaje temporal entre los picos de los montos precipitados y los de anegamientos e inundaciones.

Esto se debe a que la acumulación de agua en el subsuelo aumenta a lo largo de toda la estación, y una cantidad de lluvia que a comienzos de la temporada puede resultar infiltrada en su mayor parte, escurre, en cambio en su casi totalidad cuando se encuentra con un suelo ya saturado.

Por eso es importante que las autoridades responsables no se relajen cuando se aproxima el final del tiempo de lluvias. De hecho, puede ser el tiempo de mayor peligrosidad.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es tomada del informe mencionado en el texto.

El pintor al que se ha dado en llamar «Pintor del Mar» es Mikhail Ivanenko, nativo de Rusia, y aquí pueden ver cuán merecido tiene su apelativo.

Aprecien la maestría con que ha plasmado la dinámica marina, centrando en este caso su atención sobre uno de los movimientos de la masa hídrica: las olas.

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