Locos por la Geología

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La semana pasada mencioné entre los distintos orígenes de los lagos, el biológico, y allí no pude menos que usar el ejemplo de los castores. Ya en ese momento pensé que era un buen tema para analizar en un post ad hoc, y ahora pongo manos a la obra.

Al buscar información específica, caí en la cuenta de que se trata de un tema con muchísimas aristas, de modo que será motivo de al menos dos encuentros. Hoy les presento la primera parte solamente.

¿Qué puede decirse de los castores?

El castor es por su tamaño el segundo entre los roedores, y se lo considera semiacuático. Es el único género viviente de la familia Castoridae y se manifiesta en dos especies, Castor canadensis y el Castor fiber, que son externamente muy semejantes entre sí.

Los castores son animales sociales, pero se reúnen en pequeñas comunidades, normalmente de no más de cinco o seis individuos, que permanecen juntos hasta que las crías alcanzan los dos años de edad, cuando son ya ejemplares juveniles, y se separan de la familia para iniciar nuevas colonias, a partir de su reproducción.

Su cola es escamosa y presenta forma de paleta, lo que la hace muy apropiada para la natación, y para la construcción de diques y madrigueras; es además un verdadero almacén de lípidos para momentos de necesidad.
Se los conoce en Europa y en América del Norte. Durante su apogeo en Norteamérica, anterior a la llegada de los europeos, los castores ocupaban casi todos los ámbitos favorables para sus costumbres desde el Ártico hasta el norte de México. En la actualidad el castor casi ha desaparecido de su hábitat original, en gran medida por la caza intensiva, en momentos en que su piel se usaba también intensivamente. Hoy se los protege, y hay proyectos de reintroducción en sus nichos naturales, y lamentablemente, como veremos en la segunda parte del post, también en sitios donde son fauna exótica.

¿Por qué se los considera modificadores de su hábitat?

Los castores son conocidos como «ingenieros» que activa e intencionalmente modifican el ambiente de aguas dulces en los que medran muy bien; especialmente en pequeños canales, ya sea en corrientes poco caudalosas y sus planicies de inundación, o bien en canales laterales de la planicie de inundación de ríos mayores.

Lo que los hace distintos del resto de los animales de su entorno, es su habilidad para cortar ramas y troncos de árboles, con los que construyen diques, canales y madrigueras, con una gran precisión hidráulica. Más de un ingeniero humano debería estudiar sus estrategias antes de meter mano en el medio, jejeje…

¿De qué formas cambian su entorno?

Con sus construcciones, los castores afectan de un modo u otro los siguientes aspectos de su hábitat:

• La hidrología.
• La geomorfología.
• La bioquímica, y la calidad del agua.
• Los ecosistemas resultantes.

¿Cómo alteran la hidrología?

Obviamente el primer impacto de los diques de castores es sobre el balance hídrico local y aguas abajo. Antes de mirar en detalle algunos efectos debe recordarse que se trata de construcciones que están lejos de ser totalmente impermeables, lo cual en sí mismo modera cualquiera de los resultados que enumeremos más abajo.

Por debajo de la construcción disminuye naturalmente el suministro de agua, con lo que son menos habituales las inundaciones de gran magnitud, pero también puede desfavorecer los sitios que dependen de ese suministro en las épocas de estiaje. La propia zona se constituye en cambio en reservorio para situaciones críticas.

Por supuesto toda la red de drenaje resulta modificada, sobre todo porque por lo general son construcciones que se realizan en planicies relativamente bajas, con lo que la conectividad de los flujos en sentido lateral aumenta, mientras disminuye en sentido longitudinal. Esto puede significar que desbordes laterales por el aumento de nivel del agua en un sitio dado lleguen a superar las propias divisorias naturales de agua, y trasvasarla de una cuenca a otra.

La propia generación de un espejo mayor de agua, debido a su flujo impedido o desacelerado puede implicar dos efectos más.

Por un lado, un favorecimiento de la evapotranspiración, con lo que se restaría agua que potencialmente podría sumarse a las aguas subterráneas regionales. No obstante, posibles desbordes laterales favorecen la infiltración, con lo que habría un cierto grado de compensación.

Hay científicos que aseveran que ese mayor espejo de agua relativamente quieta supone una exposición incrementada a la radiación solar, con lo que la temperatura del agua podría aumentar también. Esto se ha medido en algunos casos de Alemania, con un registro de hasta 2 °C por encima de la temperatura en zonas distantes de los mismos ríos. Siendo animales de zonas frías, ese efecto sería moderador de la rigurosidad del clima, pero como en todo sistema complejo, todavía no se conocen todas las posibles consecuencias.

¿Cómo alteran la geomorfología?

Ya el cambio en la red de drenaje es un cambio también geomorfológico, pero hay además otros efectos, como la generación de humedales cuando hay desbordes laterales sobre lo que originalmente era la llanura de inundación del río, que pasa a encontrarse saturada de agua de manera bastante continuada.

Por otra parte las modificaciones inducidas en el lecho mismo de las corrientes endicadas por los castores implican un nuevo balance entre la erosión y la sedimentación en el seno de los ríos y arroyos, con lo cual la configuración de éstos cambia en el largo plazo. Y los flujos cambian localmente de turbulentos a laminares en el propio dique por la mayor distancia a las irregularidades del fondo, aunque puede ocurrir lo inverso en otros tramos de las corrientes.

¿Cómo alteran la bioquímica y la calidad del agua?

Los cambios en los regímenes de flujo, la temperatura del agua, la profundidad del líquido y la propia ocupación por los castores, impacta notablemente en la composición química y bioquímica del agua, en muchos casos cambiando el tiempo de residencia de determinados elementos y compuestos, y facilitando, acelerando o por el contrario interrumpiendo algunos ciclos de gran importancia como el del carbono, los nitratos y el oxígeno.

Si bien se han llevado a cabo numerosos estudios, los resultados son aparentemente contradictorios según la zona de muestreo, la estación del año, etc. La propia contradicción entre los resultados tal vez podría indicar que los diversos intercambios se compensarían de algún modo unos con otros, alcanzando un relativo equilibrio en el corto plazo.

Hasta aquí llegamos hoy, y el próximo lunes seguiremos con las preguntas que aún faltan, a saber:

¿Cómo alteran los ecosistemas?

¿Qué otros cambios pueden provocar?

¿Esos cambios son beneficiosos o perjudiciales?

¿Qué pasa cuando se los introduce en ambientes donde no son autóctonos?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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

Hoy me limito a mandarlos a ver – a través de este link- un brevísimo video que es francamente maravilloso, y tiene que ver con dinámicas que todavía les debo explicar en detalle.

Un abrazo y hasta el próximo lunes, con un post científico. Graciela.

Hoy voy  a hacer uno de los posts que reúno en la categoría «Glosario geológico», porque la intención es aclarar la confusión entre algunos términos de uso común en la descripción de la dinámica fluvial. Se trata de los tres términos que figuran en el título del post.

¿A qué nos referimos con la expresión carga de una corriente?

Carga es la suma de todos los materiales transportados por una corriente en un sitio y momento determinados. En un post anterior me he referido con detalle a ella, tanto en lo que concierne a su origen como a los mecanismos de que se vale el río para su transporte. Les recomiendo repasarlo aquí.

¿A qué nos referimos con la expresión capacidad de carga de una corriente?

La capacidad de carga de una corriente, o simplemente capacidad, es la cantidad máxima de material que en teoría puede ser transportada por ese flujo hídrico, en respuesta a condiciones muy dinámicas, razón por la cual su valor es muy variable tanto temporal como espacialmente.

Los factores que definen la capacidad de carga son el caudal, la velocidad y el régimen de flujo de la corriente en cuestión. A su vez, cada una de estas variables depende de otros factores de los que he ido hablando en los posts que están linkeados en cada caso.

Esto significa que en unas pocas horas de creciente extrema o inundación, una corriente puede llegar a movilizar más sedimentos que durante meses de flujo normal. Efectivamente, el aumento de caudal se traduce en aumento de velocidad y en el cambio de flujo laminar a turbulento; es decir que todos los factores que definen la capacidad de carga se ven incrementados.

¿A qué nos referimos con la expresión competencia de una corriente?

La competencia de una corriente no es sino el tamaño máximo del clasto que puede transportar. En general, la competencia es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del flujo. Esto significa que si la velocidad aumenta al doble, su competencia se cuadruplica; si la velocidad se triplica, la competencia es tal que le permite cargar fragmentos nueve veces más grandes, y así sucesivamente.

La competencia es tambien dependiente de los mismos factores que la capacidad, y guarda con la velocidad la misma relación. Por ende la capacidad y la competencia aumentan juntas, aunque se midan de distinta manera y signifiquen cosas diferentes.

Esto no es de extrañar, puesto que se trata de dos maneras distintas en que se manifiesta un mismo concepto: la aptitud de una corriente para movilizar cargas. Una alude a cantidad total y la otra a tamaño máximo de fragmento individual del material en movimiento.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

El lunes pasado subí la primera parte de este tema, y por ende deberán comenzar por leer ese post antes de internarse en éste. En ese momento respondí a las siguientes preguntas:

¿Cuándo formuló Davis su teoría de ciclos y progresiva peneplanización del paisaje?

¿Qué podemos decir de Davis?

¿Qué expresaba con su teoría de ciclos?

Hasta aquí llegamos con la primera parte de este tema. Ahora completaremos la información, respondiendo a las preguntas restantes:

¿Por qué se cuestionó la teoría de ciclos hasta que llegó a caer en desuso?

Básicamente porque es una simplificación extrema de sistemas que son de por sí muy complejos. Por supuesto el concepto de complejidad fue posterior a las primeras críticas, pero todas apuntan en esa dirección, aunque originalmente hayan sido enunciadas en otros términos.

La forma que adoptaron las críticas por entonces fueron esencialmente los siguientes:

• La superficie terrestre muy raramente, por no decir nunca, permanece estable por un tiempo lo suficientemente prolongado como para que se complete un ciclo desde la juventud hasta la peneplanización. Es casi imposible imaginar la ausencia de tectonismo por mucho tiempo, en un lugar cualquiera del planeta.
• El ciclo según lo plantea Davis centra la mirada en la acción fluvial, siendo los ríos los mejores indicadores de cada etapa. No obstante, abundan las situaciones en las que no coinciden las etapas fluviales con la configuración del paisaje circundante. Puede darse que en un relieve casi plano, aparezca no obstante, un río juvenil. Esto se relaciona con temas como la piratería, el rejuvenecimiento y hasta el infantilismo fluvial, temas todos que se conocen como «complicaciones del ciclo», y de los que vendrán posts en algún momento.
• Por último, se sobrevalora la influencia de los cambios tectónicos, minimizando en cambio la influencia de los cambios climáticos, que no es en absoluto despreciable.
• No hay manera de aceptar que el ciclo respete una secuencia definida. En ningún caso es lógico suponer que un cambio de nivel de base por tectonismo, o un cambio climático sólo puedan ocurrir cuando ya se han completado las tres etapas establecidas en el esquema teórico.

¿Qué utilidad sigue prestando todavía?

Una vez que se reconoció que el valor de la teoría de Davis no residía tanto en su concepto de secuenciación, sino en su valor como herramienta descriptiva de las características de una corriente fluvial en un momento y sitio dados, los términos «juvenil, maduro y senil» lejos de desterrarse pasaron a ser universalmente utilizados para definir rápidamente las propiedades fluviales. Todavía hoy tienen un uso bastante recurrente, aunque algunos autores los hayan demonizado.

Por eso me parece importante poder definir esas características, para que comprendan su empleo y significado actual. La mejor comprensión la alcanzarán si van viendo la figura que ilustra el post, mientras leen las explicaciones. Veamos pues las etapas de un río:

• Juventud. Ya que en la teoría en un principio se aplicó a un relieve que acababa de sufrir el levantamiento tectónico, está todavía poco disecado, la red de tributarios es sólo incipiente, pero los lechos de los ríos tienen pendiente elevada, y la erosión dominante es vertical, generando una profundización de la corriente en el interior de valles estrechos, con típico perfil transversal en V, de ángulo bastante agudo. Los interfluvios son extensos por la escasez de afluentes.
• Madurez. Es la etapa con la topografía más abrupta y recortada, porque es el momento en que la red de afluentes es más evolucionada, y casi todos los interfluvios están a su vez cortados por corrientes menores. La erosión procede sobre todo horizontalmente, con lo que los valles fluviales se han ensanchado notablemente y han perdido la agudeza del vértice de la V del perfil transversal. Las planicies de inundación son extensas, y su ancho coincide aproximadamente con el ancho de los meandros que comienzan a aparecer. Este tema de los meandros y su evolución será tratado extensamente en un futuro post.
• Senectud o senilidad. La erosión ha avanzado tanto que el territorio se ve con escasa pendiente, está próximo al nivel de base y no presenta irregularidades tan marcadas. Ya no domina la erosión sino la sedimentación, por lo que el ancho de la planicie de inundación es el máximo, excediendo al de los meandros. Puede haber paleocauces, por lo cual, la red de tributarios ha vuelto a empobrecerse.

Vale la pena antes de terminar, señalar que las tres etapas, o dos de ellas pueden coexistir en el mismo río en un momento de su evolución. En otras palabras una corriente puede tener un perfil juvenil en el curso alto y uno senil en zonas amesetadas o próximas a la desembocadura en otra corriente mayor, un lago o el mar. O inclusive antes de infiltrarse en zonas de cuencas arreicas.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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Hoy vamos a recordar un marco teórico bastante interesante, pese a su antigüedad, y lo relacionaremos con la dinámica fluvial que venimos tratando en el blog.

¿Cuándo formuló Davis su teoría de ciclos y progresiva peneplanización del paisaje?

Habiendo nacido en una época en que la ciencia dominante aún se debatía entre concepciones catastrofistas y evolucionistas, bastante excluyentes entre sí por entonces, Davis eligió la senda abierta por figuras como Erasmus, Charles Darwin y Jean-Baptiste Lamarck, y su trabajo generó un modelo evolutivo bastante esquemático, que fue publicando entre 1886 y 1911.

Más allá de las críticas que sobrevendrían y de las que hablaremos más adelante, la historia ha reconocido que su labor llevó tanto a la Geografía como a la Geomorfología a un nuevo nivel, en el que las meras descripciones fisiográficas locales fueron dando paso a interpretaciones regionales y aun globales, que apuntaban a la génesis del paisaje.

La Epistemología reconoce hoy que en ambas disciplinas mencionadas, hay un antes y un después de Davis.

¿Qué podemos decir de Davis?

William Morris Davis, a quien se ha dado en considerar el «padre de la Geografía americana», tanto por sus investigaciones como por sus esfuerzos docentes, nació en Filadelfia, Estados Unidos, el 12 de febrero de 1850, en una familia cuáquera muy reconocida en la sociedad de entonces. Sus padres eran Edward M. Davis y Mary Mott Davis.

Davis estudió Geología y Geografía en la Escuela Científica Lawrencw, de la Universidad de Harvard (Cambridge, Massachussets) donde a los 19 años obtuvo la licenciatura en Ingeniería y se unió como flamante egresado a la exploración geográfica financiada por Harvard, que debía recorrer el territorio de Colorado con el objetivo de establecer las verdaderas alturas de los picos de las Rocallosas.

Una vez de regreso en Cambridge, un año más tarde, obtuvo el Master en Ingeniería en Minas otorgado por la Escuela Hooper de Minería y Geología Práctica de la Universidad. Con posterioridad pasó tres años nada menos que en el Observatorio Astronómico de Córdoba, Argentina, (digo nada menos, porque es mi amada ciudad de nacimiento y residencia) que había sido recientemente fundado. Allí se desempeñaba como ayudante y realizaba observaciones astronómicas y determinaciones de coordenadas geográficas.

Ingresó finalmente a la docencia universitaria en Harvard en 1876, como instructor en Geografía Física, Recién en 1885 fue designado profesor titular, no sin antes haber tenido que soportar que el Presidente de la Universidad, Charles William Eliot, le aconsejara en 1882 buscar empleo en otra parte. A pesar de tan penoso comienzo, Davis continuó en su cátedra hasta retirarse en 1912. Incluso después de su jubilación fue profesor visitante en varias universidades de Estados Unidos y Europa.

En sus años de docencia, entre 1890 y 1900, formó parte de un comité que impulsó el abordaje de la Geografía como ciencia mucho más que meramente descriptiva, en las escuelas primarias y secundarias. Fue también colaborador de la National Geographic Society, y escribió numerosos artículos para la revista de esa institución.

En 1904 participó en la creación de la Asociación Americana de Geógrafos (AAG), de la que fue el primer presidente, con dos reelecciones en 1905 y 1909.

Recibió en su larga vida numerosos premios otorgados por asociaciones profesionales, y doctorados honoris causa de diversas universidades, en América, Europa y Asia. Le fue también entregado el título de Caballero de la Legión de Honor.

Su producción científica- más allá de la teoría del ciclo que hoy nos convoca y que le valió la fama- incluye cientos de trabajos en temas tan variados como astronomía o zoología, destacándose sus estudios sobre el origen de los arrecifes coralinos, efectos erosivos en desiertos, costas, y cavernas calcáreas. Se recuerda de él que produjo como octogenario más publicaciones que muchos científicos en toda su carrera, y se menciona que en sus numerosas conferencias realizaba dibujos magistrales, que realizaba con ambas manos.

Murió el 5 de febrero de 1934, en Pasadena, California, después de haber sobrevivido a la muerte de sus dos primeras esposas, y haberse casado por tercera vez. Como se ve, el muchacho se daba tiempo para todo.

¿Qué expresaba con su teoría de ciclos?

Como este post ya es bastante extenso, les dare aquí una síntesis muy apretada, porque volveremos luego sobre las partes más jugosas al responder el lunes próximo a las dos preguntas que restan.

Davis imaginó un relieve original relativamente plano, que sufre un brusco levantamiento tectónico que lo expone a la dinámica exógena, quedando sujeto a una erosión prolongada bajo condiciones de estabilidad cortical. Esa erosión procede a través de etapas con características diferentes, a las que denomina juventud, madurez y senectud.

Cuando el tiempo de erosión es suficientemente prolongado, y se han atravesado las tres etapas, se alcanza la morfología de una penillanura con muy pocos relieves residuales, lo que cerraría un ciclo. Si se produce un nuevo levantamiento, se reinicia un nuevo ciclo. Dentro de ese marco, analiza particularmente el desarrollo de los cursos fluviales, de lo cual hablaremos e en la segunda parte de este tema.

Hasta aquí llegamos con la primera parte de este tema. El próximo lunes completaremos la información, respondiendo a las siguientes preguntas:

¿Por qué se cuestionó la teoría de ciclos hasta que llegó a caer en desuso?

¿Qué utilidad sigue prestando todavía?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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