Ciencias de la Tierra
On octubre 20, 2021 by admin
El agua dulce de los arroyos, estanques y lagos es una parte extremadamente importante del ciclo del agua aunque sólo sea por su importancia para los seres vivos. Junto con los humedales, estas regiones de agua dulce contienen una enorme variedad de organismos.
Los arroyos son cuerpos de agua que tienen una corriente; están en constante movimiento. Los geólogos reconocen muchas categorías de arroyos en función de su tamaño, profundidad, velocidad y ubicación. Los arroyos, los riachuelos, los afluentes, los pantanos y los ríos pueden agruparse como arroyos. En los arroyos, el agua siempre fluye cuesta abajo, pero la forma que adopta el movimiento cuesta abajo varía según el tipo de roca, la topografía y muchos otros factores. La erosión y la deposición de los arroyos son creadores y destructores extremadamente importantes de las formas del terreno y se describen en el capítulo Erosión y Deposición.
Los ríos son los tipos más grandes de arroyos, que mueven grandes cantidades de agua desde las elevaciones más altas a las más bajas. ¡El río Amazonas, el de mayor caudal del mundo, tiene un flujo de casi 220.000 metros cúbicos por segundo! La gente ha utilizado los ríos desde el comienzo de la civilización como fuente de agua, alimentos, transporte, defensa, energía, recreación y eliminación de residuos.
Los ríos y arroyos completan el ciclo hidrológico devolviendo a los océanos las precipitaciones que caen en la tierra (Figura 10.1). En última instancia, la fuerza motriz es la gravedad, ya que el agua se desplaza desde las regiones montañosas hasta el nivel del mar. Una parte de esta agua se desplaza por la superficie y otra por el suelo en forma de agua subterránea. A medida que esta agua fluye, realiza el trabajo de erosión y deposición. Aprenderás sobre los efectos erosivos y los depósitos que se forman como resultado de esta agua en movimiento.
Figura 10.1: A medida que los ríos y arroyos se desplazan hacia el océano, arrastran materiales meteorizados.
Objetivos de la lección
- Describir cómo los ríos y arroyos superficiales producen erosión.
- Describir los tipos de depósitos que dejan los ríos y arroyos.
Existen diferentes tipos de arroyos. Un stream se origina en su fuente. Es probable que la fuente se encuentre en las altas montañas, donde las nieves se acumulan en invierno y se derriten en verano, o una fuente podría ser un manantial. La fuente se conoce como la cabecera o la cabeza del arroyo. Un arroyo puede tener más de una fuente y cuando dos arroyos se juntan se llama confluencia. El menor de los dos arroyos es un afluente del mayor. Un arroyo puede crear una charca donde el agua se ralentiza y se hace más profunda.El punto en el que un arroyo desemboca en una gran masa de agua, como un océano o un lago se llama desembocadura.
Una divisoria es una zona topográficamente elevada que separa un paisaje en diferentes cuencas hidrográficas. La lluvia que cae en el lado norte de una cresta fluye hacia la cuenca de drenaje norte y la que cae en el lado sur fluye hacia la cuenca de drenaje sur. A una escala mucho mayor, continentes enteros tienen divisiones, conocidas como divisorias continentales.
Erosión y deposición por ríos y arroyos
Erosión por escorrentía
Cuando los arroyos se mueven sobre el suelo, transportan materiales meteorizados. Los arroyos erosionan continuamente el material de sus orillas, especialmente a lo largo de las curvas exteriores de los meandros. Algunos de estos materiales son transportados en solución. Muchos minerales son compuestos iónicos que se disuelven fácilmente en el agua, por lo que el agua traslada estos elementos al mar como parte de la carga disuelta que lleva la corriente. A medida que las aguas subterráneas se filtran a través de las capas de suelo y roca, los minerales se disuelven y son arrastrados. Las aguas subterráneas aportan la mayor parte de los componentes disueltos que transportan los arroyos. Una vez que un elemento se ha disuelto por completo, es probable que sea transportado al océano, independientemente de la velocidad de la corriente. En algunas circunstancias, el agua del arroyo podría saturarse de materiales disueltos, en cuyo caso los elementos de esos minerales podrían precipitarse fuera del agua antes de llegar al océano.
Otra forma en que los ríos y arroyos mueven materiales meteorizados es como carga suspendida. Se trata de trozos de roca que son transportados como sólidos a medida que el río fluye. A diferencia de la carga disuelta, el tamaño de la partícula que puede ser transportada como carga suspendida está determinado por la velocidad de la corriente. A medida que una corriente fluye más rápido, puede transportar partículas cada vez más grandes. Cuanto mayor sea el tamaño de las partículas que puede transportar un arroyo, mayor será la competencia del mismo. Si un arroyo tiene una pendiente o gradiente pronunciado, tendrá una velocidad más rápida, lo que significa que podrá transportar materiales más grandes en suspensión. En fase de crecida, los ríos fluyen mucho más rápido y provocan más erosión porque el agua añadida aumenta la velocidad de la corriente. Las partículas del tamaño de la arena, el limo y la arcilla suelen constituir la carga en suspensión de un arroyo (Figura 10.2). A medida que una corriente disminuye su velocidad, ya sea porque la pendiente de la corriente disminuye o porque la corriente se desborda y ensancha su cauce, la corriente depositará primero las partículas más grandes que ha estado transportando.
Figura 10.2: Los ríos transportan arena, limo y arcilla como carga en suspensión. Durante la fase de crecida, la carga en suspensión aumenta en gran medida a medida que aumenta la velocidad de la corriente.
La última forma en que los ríos y arroyos transportan materiales meteorizados es como carga del lecho. Esto significa que aunque el agua de la corriente es capaz de golpear y empujar estas partículas, no es capaz de recogerlas y llevarlas continuamente. La carga del lecho se denomina así por el hecho de que estas partículas son empujadas y rodadas a lo largo del lecho del arroyo mientras el agua fluye. Ocasionalmente, una partícula de mayor tamaño es empujada hacia la parte principal de la corriente, pero luego vuelve a depositarse en el lecho de la corriente porque es demasiado pesada para permanecer suspendida en el agua. Esto se llama saltación, de la que aprenderemos más adelante en este capítulo con el transporte de partículas por el viento. Los arroyos con altas velocidades y pendientes pronunciadas realizan una gran cantidad de bajadas hacia el lecho de la corriente, que se llevan a cabo principalmente por el movimiento de las partículas que componen la carga del lecho. Las partículas que se mueven a lo largo de la carga del lecho de un arroyo no se mueven continuamente a lo largo, sino más bien en pequeños pasos o saltos con períodos de permanencia estacionaria en el medio.
Erosión de arroyos y ríos
Cuando un arroyo mueve el agua desde elevaciones altas, como las montañas, hacia elevaciones bajas, como el océano, que está al nivel del mar, el trabajo del arroyo cambia. En las elevaciones altas, los arroyos son corrientes incipientes que tienen canales pequeños y gradientes empinados. Esto significa que el arroyo tendrá una alta velocidad y hará mucho trabajo erosionando su lecho. Cuanto más alta sea la elevación, más lejos estará el arroyo del lugar en el que finalmente se encontrará con el mar. El nivel de base es el término que designa el punto en el que un arroyo se encuentra con el nivel del mar o con aguas estancadas, como un lago o el océano. Los arroyos trabajarán para reducir su lecho hasta que alcancen el nivel de base.
A medida que un arroyo se desplaza desde las zonas montañosas altas hacia las zonas más bajas cercanas al nivel del mar, el arroyo está más cerca de su nivel de base y trabaja más en la erosión de los bordes de sus orillas que en la reducción de su lecho. En algún punto de la mayoría de los arroyos, hay curvas o recodos en el canal del arroyo llamados meandros (Figura 10.3). La corriente erosiona material a lo largo de sus orillas exteriores y deposita material a lo largo de las curvas interiores de un meandro a medida que fluye hacia el océano (Figura 10.4). Esto hace que estos meandros migren lateralmente con el tiempo. La erosión del borde exterior de las orillas del arroyo comienza el trabajo de esculpir una llanura de inundación, que es un área plana que rodea el canal del arroyo.
Figura 10.3: Aquí puede verse una corriente que erosiona activamente sus orillas exteriores a lo largo de un meandro.
Figura 10.4: Este arroyo ha depositado materiales de mayor tamaño, como grava y guijarros, a lo largo de la curva interior de un meandro.
Deposición de arroyos y ríos
Figura 10.5: Después de muchas crecidas, un arroyo construye diques naturales a lo largo de sus orillas.
Una vez que un arroyo se acerca al océano, está muy cerca de su nivel de base y ahora deposita más materiales de los que erosiona. Como acabas de aprender, un lugar donde un río deposita material es a lo largo de los bordes interiores de los meandros. Si alguna vez decides buscar oro o artefactos de una ciudad o civilización antigua, tendrás que buscar en estos depósitos. El oro es uno de los elementos más densos de la Tierra. Los arroyos son perezosos y nunca quieren llevar más materiales de los absolutamente necesarios. Dejará caer primero las partículas más pesadas y grandes, por eso puedes encontrar oro en un depósito de un arroyo. Imagina que tuvieras que cargar con todo lo que necesitarías durante una semana mientras caminas muchos kilómetros. Al principio no te importaría el peso de lo que llevas, pero a medida que te canses, ¡buscarás soltar primero las cosas más pesadas que llevas!
Cuando un río se inunda o desborda su cauce, la zona por la que fluye la corriente es de repente mucho más amplia y poco profunda de lo que era cuando estaba en su cauce. Esto reduce la velocidad del flujo del arroyo y hace que éste pierda gran parte de su carga. Los agricultores que utilizan las llanuras de inundación alrededor del río Nilo dependen de estos depósitos para suministrar nutrientes a sus campos cada año cuando el río inunda sus orillas. En la etapa de inundación, un río también construirá diques naturales a medida que las partículas de mayor tamaño construyan un área más alta alrededor de los bordes del canal de la corriente (Figura 10.5).
Cuando un río se encuentra con agua estancada o con un terreno casi plano, depositará su carga. Si esto ocurre en el agua, un río puede formar un delta. Desde su cabecera en las montañas, a lo largo de un recorrido de muchos kilómetros, los ríos arrastran los materiales erosionados que forman su carga. De repente, el río disminuye enormemente su velocidad y deja caer la tremenda carga de sedimentos que ha estado transportando. Los deltas son depósitos de sedimentos relativamente planos, a menudo de forma triangular, que se forman donde un gran río se encuentra con el océano. El nombre de delta procede de la letra griega mayúscula delta, que es un triángulo, aunque no todos los deltas tienen esta forma. Un delta de forma triangular se forma cuando el canal de la corriente principal se divide en muchos distribuidores más pequeños. A medida que el canal se desplaza de un lado a otro dejando caer los sedimentos y trasladándose a una nueva ubicación del canal, se forma un amplio depósito triangular.
Hay tres tipos de lechos que componen un delta (Figura 10.6). Las primeras partículas que se desprenden son los sedimentos más gruesos y forman capas inclinadas denominadas lechos de proa que constituyen el borde delantero del delta. Más adelante, en aguas más tranquilas, los sedimentos más ligeros y de grano más fino forman capas finas y horizontales. Éstas se denominan lechos de fondo. Durante la fase de inundación, todo el delta puede quedar cubierto por sedimentos más finos que recubren el delta existente. Estos sedimentos se denominan lechos superiores. Se forman en último lugar y se sitúan encima del resto del delta.
No todos los grandes ríos forman deltas al encontrarse con el océano. La formación de un delta depende de la acción de las olas y las mareas. Si el agua es tranquila, como un golfo o un mar poco profundo, puede formarse un delta. Si los sedimentos son arrastrados, no se formará ningún delta. Los sedimentos traídos a la costa y distribuidos a lo largo de las líneas costeras por el transporte marítimo forman nuestras playas e islas de barrera.
Si un río o arroyo alcanza repentinamente un terreno casi plano, como un amplio valle o llanura, se desarrolla un abanico aluvial en la base de la pendiente (Figura 10.7). Un abanico aluvial es un depósito en forma de abanico y curvado de sedimentos gruesos que caen cuando la corriente pierde repentinamente la velocidad. El abanico se extiende en una curva en la dirección del terreno llano a medida que muchos canales de la corriente se mueven a través de la superficie curva del abanico aluvial, formando y deshaciendo muchos canales a medida que se depositan los sedimentos. Los abanicos aluviales suelen formarse en las regiones más áridas.
Figura 10.7: Esta foto de satélite de un abanico aluvial en Irán muestra la típica forma de abanico de estos depósitos. La corriente que forma el abanico aluvial discurre desde las montañas de la esquina suroeste (inferior izquierda) de la fotografía hacia las tierras más llanas del noreste (superior derecha). Los rectángulos verdes son campos de cultivo que utilizan el agua distribuida.
Resumen de la lección
- Los ríos y arroyos erosionan la tierra a medida que se desplazan desde las elevaciones más altas hacia el mar.
- Los materiales erosionados pueden ser transportados en un río como carga disuelta, carga suspendida o carga del lecho.
- Un río erosionará profundamente la tierra cuando esté lejos de su nivel de base, la elevación donde entra en aguas estancadas como el océano.
- A medida que un río desarrolla curvas, llamadas meandros, forma una zona amplia y plana conocida como llanura de inundación.
- Al final de una corriente, se puede formar un delta o un abanico aluvial donde el río deja caer gran parte de la carga de sedimentos que transporta.
Preguntas de repaso
- ¿Cuáles son los tres tipos de carga que componen las partículas que transporta una corriente. Nombra y define cada tipo.
- ¿Qué es el gradiente de una corriente? Qué efecto tiene en el trabajo de un arroyo?
- Describa varias zonas de erosión producidas por los arroyos. Explique por qué se produce la erosión en ellas.
- ¿Qué tipo de gradiente o pendiente tendría un río cuando está erosionando activamente su cauce? Explique.
- ¿Cuándo formaría un río un abanico aluvial y cuándo un delta? Describa las características de cada tipo de depósito.
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