Locos por la Geología

Entradas con la etiqueta ‘Ríos’

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?

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

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.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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

A lo largo del tiempo, he venido subiendo numerosos posts relacionados con la dinámica fluvial, que les convendría ir a revisar. En ellos ya he explicado los conceptos de: flujos laminar y turbulento, partes de los ríos, cuencas hidrográficas, diseños de drenaje, mecanismos de carga, transporte, desgaste y depositación.

Hablamos también ya de los factores que inciden en la velocidad de una corriente, tema que importa conocer para predecir y prevenir crecientes, inundaciones, etcétera, y que por supuesto son de gran interés a la hora de realizar Evaluaciones de Impacto Ambiental.

Comencemos por reconocer que todo cuanto mencionamos está inmerso en un sistema, por lo que les conviene repasar ese concepto también, por lo cual les dejo el link correspondiente.

¿Qué se entiende por nivel de base en un sistema fluvial?

Se trata de un concepto acuñado en 1875 por John Wesley Powell, el primer geólogo que exploró el Gran Cañón, tema que amerita un post para más adelante, dicho sea de paso.

Se conoce como nivel de base, a aquel plano horizontal teórico que impone el límite final a la acción erosiva de una corriente fluvial y por ende a todos sus afluentes.

Es entonces, el nivel por debajo del cual cesa la acción fluvial, y que de manera generalizada no es otro que el nivel del mar.

Sin embargo, existen tambié niveles de base locales, que se producen allí donde se pierde la pendiente, que ya dijimos en otro post. es el requisito para que una corriente pueda fluir. Los niveles de base locales pueden ser naturales o artificiales. Del primer tipo son principalmente los lagos, pantanos y bañados; y del segundo, son los diques y represas, todos los cuales determinan la cota más baja que alcanza el río en la zona en cuestión.

Un caso particular de nivel de base local, que en la larga evolución del paisaje es de corta duración, puede estar constituido por un estrato resistente que embalsa la corriente mientras ella no pueda erosionarla.

¿Se trata de un elemento estable o permanente?

Todo nivel de base ya se trate del global, que es el mar, o de los locales, es tan dinámico como lo es todo el sistema terrestre. Los niveles de base locales varían a lo largo de la evolución del paisaje, o también por eventos tectónicos que se producen a veces muy rápidamente.

Además de los mencionados, es obvio que eventos que modifican la extensión de los espejos de agua, llevan el nivel de base a lugares diferentes. En otras palabras, si crece un lago – usemos este ejemplo para visualizarlo mejor- el río que desagua en él, alcanzará sus riberas antes, y allí será su nuevo nivel de base, a veces muchos metros por arriba de su anterior posición.

Cuando del mar se trata, los cambios en su nivel se conocen como ingresiones o transgresiones cuando avanzan hacia adentro de la costa; y regresiones cuando implican una retirada de las aguas. Son cambios habituales a lo largo de la historia geológica y geomorfológica, y se conocen como movimientos eustáticos.

¿A qué procesos se deben los cambios eustáticos?

¿Qué se entiende por perfil de equilibrio de un curso fluvial?

El perfil de equilibrio, no es otra cosa que un modelo teórico en el que el río alcanza un estado de equilibrio entre la erosión y la depositación que le permite la configuración del terreno en el que se encuentra. Según ese modelo matemático ideal, el balance entre la pendiente y el caudal disponible, determinarían que no exista ni erosión ni depositación. Teóricamente, los ríos se irían aproximando a su perfil de equilibrio a lo largo del tiempo,

¿Cómo evoluciona el perfil de equilibrio?

Hemos dicho ya que el comportamiento del sistema es muy dinámico, de modo que el más mínimo de sus cambios, cambiará la actividad y configuración del río. Es por esta razón que el perfil de equilibrio sólo existe en la teoría, pero nunca se alcanza en la realidad.

Cualquier cambio, ya sea en el nivel de base, o en las condiciones del río, así sea algo tan habitual como un aumento o disminución del caudal por precipitaciones, evaporación, infiltración, extracción, o la combinación de todos esos fenómenos, provocará el reajuste correspondiente en el balance entre erosión y sedimentación del río.

Si en un punto dado aumenta la erosión, en algún momento la carga resultará excesiva y será depositada en otro lugar. El requisito de que no se produzca ni erosión ni sedimentación deja de cumplirse, y el perfil de equilibrio no se alcanza nunca.

En posts próximos usaremos estos conceptos, sobre todo el de nivel de base y sus cambios, para explicar la evolución de los paisajes en los sistemas fluviales. Por eso les pido que le presten la debida atención.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de Tigre en Buenos Aires, Argentina.