El modelado fluvial

Introducción

El modelado fluvial es el que llevan a cabo los cursos
de agua continentales, como los ríos, estos son corrientes
naturales de agua que fluyen con continuidad. Todo río
posee una facultad de erosión de las rocas por las cuales
discurre, así como una facultad de transportar, en mayor o
menor grado, los materiales erosionados. El río tiende a
erosionar en algunos puntos, colmatando otros y generando, de un
modo continuado y cambiante, todo un conjunto de formas de
relieve, las cuales tienen todas las características
comunes que les hacen ser reconocidas como de origen fluvial. A
continuación se analizará más acerca del
modelado fluvial, erosión, transporte y
deposición.

Modelado
Fluvial

Modelado fluvial, forma de paisaje originado por la
acción fluvial, esto es, de las aguas de los cauces de la
red de drenaje de una cuenca fluvial, que erosionan, transportan
y depositan sedimentos El término que se emplea como
convención en este artículo, pero hay que recordar
que el modelado fluvial afecta a todos los canales de drenaje,
cualquiera que sea su tamaño, desde los más
pequeños arroyuelos hasta los ríos más
caudalosos del mundo. De hecho, aunque los efectos sobre el
paisaje de las cuencas de los grandes ríos tienden a ser
los más espectaculares, gran parte del conocimiento de
cómo se produce el modelado fluvial deriva del estudio
detallado de los pequeños riachuelos.

Todos los ríos constan de una corriente tanto de
agua como de sedimentos materiales procedentes de rocas y
productos orgánicos cuyo tamaño puede variar. De
este modo, el relieve que genera un río concreto depende
no sólo de las características de la corriente, en
especial de su caudal de su distribución en el tiempo y de
la energía, sino también de la cantidad y
tamaño de los sedimentos que arrastre. El tercer elemento
que contribuye en el modelado es la geología de la cuenca,
que determina el tipo y cantidad de sedimentos y que afecta
también a la acción erosiva del río, ya que
algunas rocas son más duras que otras.

Ø
Acción Fluvial

Los principales factores responsables de la
formación y evolución de los ríos y su
modelado son la erosión, el acarreo de sedimentos y la
deposición. Los ríos pueden modificar el paisaje,
puesto que la energía potencial del agua se transforma, en
su recorrido descendente, en energía cinética
responsable de la erosión, el transporte y la
deposición. La cantidad de energía potencial que
dispone un río es proporcional a su altitud inicial sobre
el nivel del mar. Con el fin de minimizar la conversión de
energía potencial en energía térmica (o
calor) como consecuencia de la fricción y, por tanto,
aumentar la energía cinética, el río sigue
el curso que menos resistencia presente. Incluso así, se
estima que el 95% de la energía potencial de
un río se usa para salvar la fricción, que tiene
lugar, de forma especial, en el lecho y en los márgenes
del cauce, aunque también es importante la fricción
interna del agua y la resistencia del aire sobre la
superficie.

Hay dos tipos principales de flujos: laminar y
turbulento. El primero es un movimiento horizontal, en el que las
aguas fluyen en capas muy definidas sobre los sedimentos del
lecho, sin arrastrarlos. Se considera que la corriente laminar es
más teórica que real en los ríos. El flujo
turbulento, que es predominante, consiste en una serie de
erráticos remolinos verticales y horizontales que se
desplazan río abajo. Las turbulencias varían en
relación directa con la velocidad de la corriente, que, a
su vez, depende de la cantidad de energía cinética
existente. Cuanto mayor sea la energía cinética,
mayor será la velocidad (y viceversa) y la turbulencia de
la corriente.

En el tramo superior, el río es torrencial. La
capacidad erosiva es máxima y por eso se encaja
linealmente en su propio cauce.

En el tramo medio, la velocidad de las aguas es menor
pero mayor el caudal. La capacidad erosiva es menor, sin potencia
para encajarse linealmente; eso sí, el río ensancha
su cauce por erosión en las márgenes. Predomina el
transporte.

En el tramo inferior, la pendiente es máxima; el
río carece de potencia erosiva y de capacidad de arrastre.
Predomina la sedimentación.

Ø
Erosión

La erosión es el proceso por el cual los
ríos ensanchan y alargan su cauce.

La acción hidráulica se produce cuando la
energía del flujo de agua que choca con los
márgenes y el lecho del río es suficiente para
separar fragmentos rocosos. Esta fuerza hidráulica
desintegradora tiene su origen al introducirse el agua en las
grietas de lecho rocoso. El aire que hay en ellas se comprime y
aumenta la presión. Con el tiempo, se debilita la roca y
se van desprendiendo fragmentos. Una forma extrema
de acción hidráulica asociada a las cascadas y a
los rápidos es la cavitación. Es consecuencia del
estallido de las burbujas de aire. Las olas que se producen
golpean y erosionan los márgenes del canal y, con el paso
del tiempo, acaban por desmoronarlos. La acción
hidráulica se mide en términos de la
relación entre la fuerza de fractura por unidad de
superficie, denominada presión desintegradora sobre los
márgenes. Además de actuar sobre el lecho rocoso
del río, las aguas pueden erosionar elementos previamente
desgajados que se depositan en la base de las laderas fluviales
después de ser arrancadas de la rocas ‚
acumulaciones denominadas canchales o coluviones‚ mediante
procesos de meteorización como la gelivación, la
cristalización de la sal o la acción de plantas y
animales. Este proceso se denomina aporte de
sedimentos.

La efectividad de la corriente como agente erosivo queda
aumentada por el efecto del choque de los sedimentos disueltos en
el agua contra el lecho rocoso del canal, fenómeno
denominado corrosión. Éste es responsable en gran
parte de la entalladura que crea y ahonda el cauce y es muy
importante en épocas de inundaciones. Las marmitas de
gigante, una peculiar forma geomorfológica, son una
cavidad en el lecho del río producida por la acción
de torbellinos de agua que arrastran cantos rodados y otros
sedimentos ahondando la depresión. Pero este proceso no
sólo erosiona el cauce; los materiales que acarrea la
corriente también sufren un desgaste al colisionar las
partículas entre sí y con las márgenes del
canal. Este fenómeno, denominado en ocasiones
atrición, reduce el tamaño de los sedimentos y
origina la típica forma redondeada de los cantos de
río. Muchas rocas resultan erosionadas mediante la
corrosión o solución, por el cual el agua las va
disolviendo. Las calizas y las cretas son especialmente
susceptibles a la corrosión, aunque hay numerosos
componentes químicos solubles, sobre todo si se hallan a
la intemperie, por lo que existe un amplio abanico de rocas
vulnerables a este proceso.

Ø
Transporte

La corriente transporta el material erosionado
río abajo, acompañado de los
sedimentos arrastrados al cauce por las
escorrentías‚ el flujo que surca la superficie,
cuando el suelo ya no puede absorber más el agua de las
precipitaciones. Todo este material recibe el nombre de carga
fluvial. Se puede clasificar esta carga fluvial en tres
categorías, según su origen. Los productos
disueltos son los sedimentos derivados de la corrosión y
de la meteorización química. Las partículas
arrastradas por las escorrentías constituyen el sedimento
lavado, mucho más fino que el del lecho del cauce. El
último tipo de carga lo forma el material erosionado de
los márgenes del cauce, de tamaño similar al
sedimento del lecho.

La mecánica y velocidad del desplazamiento de la
totalidad de sedimentos y materiales transportados varía
según el tamaño de las partículas. El
movimiento de los sedimentos disueltos, transportados en
suspensión, corresponde al de la corriente. Esta carga y
las partículas más finas procedentes del lecho se
mezclan en el agua gracias a la serie de remolinos que se
producen al chocar el agua con los márgenes del cauce.
Tales remolinos transportan en suspensión, a grandes
distancias, partículas de limo y de arena, por encima del
fondo del río. Sin embargo, los materiales de mayor
tamaño (como grava, guijarros y cantos rodados) son
demasiado pesados para ser levantados por dichos remolinos, por
lo que se deslizan, ruedan o dan pequeños saltos por el
fondo del cauce. Los cantos más pesados sólo pueden
ser arrastrados durante periodos de arroyadas. El porcentaje de
sedimentos acarreados por estos diversos mecanismos varía
enormemente según los ríos y puede cambiar incluso
en un mismo río según las épocas. No
obstante, como norma general, la carga en suspensión se
sitúa entre el 70% y el 85% del total de la
carga.

Existe una estrecha relación entre la velocidad
de la corriente, la presión de desgaste sobre los
márgenes y el tamaño de las partículas
erosionadas, transportadas o depositadas. A
comienzos de la década de 1930, el científico sueco
Filip Hjulström llevó a cabo experimentos para
establecer la velocidad necesaria para iniciar el proceso de
erosión, transporte y deposición de sedimentos de
diverso tamaño. Presentó sus resultados en 1935
mediante un gráfico en el que se mostraba la
relación entre la velocidad (eje Y) y el diámetro
de los sedimentos (eje X) a través de dos curvas; la
primera trazaba la velocidad crítica de erosión, es
decir, la velocidad a la que las partículas de un
tamaño determinado pueden ser erosionadas de un lecho de
sedimentos sueltos, y, por tanto, el inicio del transporte; la
segunda mostraba la velocidad crítica de caída o de
deposición, esto es, la velocidad a la que se inicia
ésta. Entre ambas curvas tiene lugar el transporte del
material. Hjulström descubrió que no se requiere que
las partículas, una vez en movimiento, tengan una elevada
velocidad para continuar su desplazamiento. La velocidad de
erosión es más baja para las partículas de
arena. Sin embargo, se necesita una velocidad más elevada
para arrastrar otros tipos de sedimentos. Las partículas
más finas, como arcilla o limo, necesitan una mayor
velocidad para su erosión, dada su cohesión. La
elevada velocidad crítica de los sedimentos más
gruesos, como cantos, grava y guijarros, es mera consecuencia de
su mayor peso.

El tamaño máximo de las partículas
que puede transportar un río se denomina competencia y
está en relación con la velocidad y la
presión de desgaste. El incremento máximo de las
partículas es directamente proporcional al de la
presión sobre las márgenes. No obstante, la
relación entre el aumento de la velocidad de
erosión y el tamaño de las partículas
está regida por la llamada ley de la sexta potencia.
Según ésta, el incremento de la masa de las
partículas será equivalente al de la velocidad
elevada a la sexta potencia. Por ejemplo, si la velocidad se
incrementa en cuatro, la masa de la partícula mayor que
puede ser arrastrada, aumentará en 4 elevado a la sexta,
es decir, 4.096 veces. Esta relación proporcional se
emplea para determinar la competencia de un río, para
cualquier velocidad crítica de erosión.

Ø
Deposición

Cuando la velocidad de la corriente y la erosión
disminuyen, el río ya no posee capacidad para
seguir arrastrando su carga, por lo que comienza a depositarla.
La deposición de los materiales se produce por varias
causas: algunas están en relación con alteraciones
del cauce; otras son resultado de específicas condiciones
locales. El ensanchamiento del cauce, por lo general en su curso
medio e inferior, es un ejemplo del primer caso. La causa de este
hecho reside en que al aumentar el caudal (suponiendo que
éste se mantenga constante) que entra en contacto con las
márgenes, la fricción aumenta y reduce la velocidad
hasta llegar al umbral de la velocidad crítica de
deposición de algunas partículas. La velocidad
también se reduce en los meandros, en las zonas de menor
profundidad o cuando el río desemboca en el mar o en un
lago.

Otras causas de las deposiciones pueden estar motivadas
por un brusco desnivel de la vertiente, como cascadas, o por un
repentino aumento de carga, a causa de un corrimiento de tierras.
La curva de deposición de Hjulström indica la
velocidad a partir de la cual las partículas de diferente
tamaño empiezan a depositarse. Los materiales en hacerlo
primero son los más pesados. Éstos recorren
pequeñas distancias, excepto en el caso de importantes
inundaciones. Ésta es la razón por la que los
cauces de arroyos montañosos están a menudo
bloqueados por cantos. Los materiales más pequeños
arrastrados del lecho del cauce y los sedimentos más
vastos se depositan en zonas próximas y forman
pequeñas barras en el fondo del cauce. Éstas son
una especie de cordillera a pequeña escala, de mayor
longitud que las rizaduras. Adoptan diversas formas y se
clasifican de diversos modos. A veces se produce cierta
confusión, ya que el mismo tipo recibe diversos nombres.
Existen tres criterios principales para su ordenación,
atendiendo a su forma, a la orientación respecto a la
corriente y a su posición en el cauce.

Tres ejemplos de estos tres tipos son: barras en forma
de luna creciente, barras transversales y longitudinales y, por
último, barras medianeras y laterales. Uno de
los tipos de barras más conocido, debido a que suele
encontrarse emergida y no sumergida, es el depósito en
punta de flecha, que se forma en la margen interior de un
meandro. Dada su similitud con determinados modelados
eólicos, las grandes formas sumergidas reciben el nombre
de dunas. Los sedimentos más finos se desplazan a grandes
distancias y, por lo general, se depositan en brazos estancados y
en los bordes interiores del cauce donde forman ondulaciones
(ripples) y estrechos rebordes (bermas). La deposición de
la carga de sedimentos fluviales se denomina
aluvión.

La clasificación hidráulica de las
partículas en razón de su tamaño, río
abajo, es posible por el hecho de que los sedimentos más
finos se desplazan más lejos y con mayor rapidez que los
materiales pesados. La mayor parte de los ríos muestran
una separación de los materiales del lecho, según
su tamaño: en el curso superior aparecen cantos rodados,
en el curso medio gravilla y en el inferior se deposita arena. Un
caso especial de esta ordenación da origen a la denominada
capa blindada (o capa de cantos), de superficie tosca, en fondos
de grava, que se produce tras la remoción de los elementos
más ligeros de un lecho de partículas de diversos
tamaños. Como Hjulström demostró, la velocidad
de suspensión que se requiere para mantener a las
partículas más finas (limos y arcillas), una vez en
movimiento, es prácticamente nula. Así pues, para
que se depositen finos limos y granos arcillosos es necesario que
las partículas se compacten para formar conjuntos
más grandes denominados flocs. Este proceso de
agregación, llamado floculación, tiene lugar en el
estuario, donde las aguas fluviales, con sus correspondientes
sedimentos, se mezclan con el agua salina del mar y donde la
velocidad es mínima. Ésta es la razón que
explica por qué los estuarios se caracterizan por la
existencia de elevados montículos de barro y de marismas
de limo y arcilla.

Ø Formas
del modelado fluvial causadas por la
erosión

a) Gargantas, hoces o desfiladeros: Como
resultado del encajamiento de la corriente fluvial
debido a su gran capacidad erosiva. Son características
del tramo superior.

b) Cataratas y cascadas: Cuando la corriente fluvial
pasa por materiales de distinta dureza, se dan cambios en el
fondo del valle y es más fácil la erosión de
los materiales blandos. Se producen saltos de agua (cataratas,
cascadas) que evolucionan erosionando poco a poco el
escalón y produciendo con el tiempo "rápidos" en la
corriente. Donde más se dan estas formas es en el tramo
superior.

c) Meandros: Son curvaturas del curso
fluvial que se dan en el tramo medio.

La línea de flujo de la corriente choca contra el
extremo cóncavo del cauce provocando su paulatina
erosión, mientras que en el extremo convexo se tiene la
sedimentación. El meandro acentúa progresivamente
la curvatura, llega a estrangularse y origina un meandro
abandonado. Así, el curso fluvial evoluciona y se
rectifica. Donde más se da este proceso es en las fases de
madurez de los ríos. De ello resulta una ampliación
del curso del río. Finalmente, si, por causas de orden
interno o externo, la red fluvial sufre un rejuvenecimiento y
recupera su capacidad erosiva, se originan los meandros
encajados.

Ø Formas
del modelado fluvial causadas por la
sedimentación

a) Terrazas: Son depósitos aluviales en forma
escalonada a ambos lados del curso de un río, originadas
al encajarse el cauce fluvial en la llanura de aluvión
formada por el río en etapas anteriores. Causas: el
rejuvenecimiento de la red fluvial. Son características
del tramo medio e inferior.

b) Llanuras aluviales: Son el resultado de extensos
depósitos de materiales detríticos finos que el
río deja a lado y lado de su cauce debido a su
pérdida de capacidad de transporte en el tramo inferior.
En agricultura se llaman vegas y son tierras muy
fértiles.

c) Deltas: Son formaciones sedimentarias de arcillas y
limos depositados por los ríos en su desembocadura,
encontrándose ésta en un área de poca
profundidad situada una zona marina tranquila donde no hay
corrientes ni fuerte oleaje. El río va depositando sus
materiales mar adentro, sobre la plataforma, ganándole
terreno al mar y adquiriendo la forma de la letra griega
?.

d) Estuarios. Desembocadura abierta en forma de embudo
que se origina cuando el río descarga sus materiales en un
mar abierto con fuertes oleajes y mareas que esparcen dichos
materiales e impiden su acumulación.

Conclusión

– Los ríos son corrientes de
agua generalmente permanentes que circulan por una cama fija y
más grande que la de los torrentes.

– La erosión de los
ríos nada más se producen en la misma cama o
cauce.

Para que tenga lugar, la velocidad de las
corrientes ha de ser bastante alta como para arrancar
partículas y arrastrarlas después aguas
abajo.

– Las aguas fluviales transportan
las partículas que arrancan de la propia cama y los
materiales que caen des de las vertientes del valle.

– Los ríos forma parte de los
agentes determinantes del relieve, puesto que con el pasar del
tiempo esculpen el suelo.

Bibliografía

Páginas web:

– C. Chamón Cobos, (2002).
Modelado Fluvial.
http://www.canalsocial.net/ger/ficha_GER.asp?id=7501&cat=geologia

– Andrés Gómez Varela,
(2009). Modelado Fluvial.

– Kriss Linares, (2007). Modelado
Fluvial.

http://www.monografias.com/trabajos81/modelado-fluvial/modelado-
fluvial

Libro:

– Daniel Requeijo, Alicia de
Requeijo. Ciencias de la Tierra 5º Año,
Editorial

Biosfera.

– Christian Cazabonne M., Alberto
Sivoli G. Introducción al estudio de las

Ciencias de la Tierra, Editorial
Eneva.

Autor:

Irene García

Pablo Turmero

Javier Páez

Mariaisabel Simoza

Docente:

Adriana Di Giacomo

21 de Marzo 2011.

República Bolivariana de Venezuela.
Poder Popular para la Educación.

U. E.: "Nuestra Señora de
Lourdes".

2Cs "A" Simón Bolívar.
Disciplina: Ciencias de la Tierra.