Locos por la Geología

Entradas con la etiqueta ‘Ríos’

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.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de esta página.

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.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de esta página.

PAISAJE NATURAL CON CASCADA DE AGUAS CRISTALINAS

Fidel Micó, Pintor de Paisajes Cubanos

Esta belleza, que representa muy bien un proceso geológico, fue publicada originalmente en este sitio.

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

Hoy les regalo la foto, tomada de la revista Selecciones del Reader’s Digest, en que pueden disfrutar una vista del Río Mina Clavero, declarado una de las 7 Maravillas Naturales de Argentina. Por supuesto hablaremos de él en un post científico en algún momento.

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

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.