Tipos de canales fluviales
Dentro de un mismo arroyo podemos reconocer a menudo tres tipos de canales diferentes. Estos tipos de canales únicos se desarrollan en respuesta a los cambios en la velocidad de la corriente, la textura de los sedimentos y la pendiente de la corriente.
Los canales situados en los tramos superiores de muchos arroyos tienden a ser estrechos con un flujo que se mueve a altas velocidades (Figura 10z-1). Las altas velocidades de flujo que se encuentran en estos arroyos son el resultado de una pendiente pronunciada y de la gravedad. Dentro de estos sistemas de arroyos, la erosión es un proceso muy activo ya que el canal trata de ajustarse a la topografía del paisaje. La deposición se produce principalmente durante los períodos de bajo caudal. Como resultado, los depósitos de la llanura de inundación son muy limitados, y el lecho del arroyo es muy transitorio y poco profundo.
Figura 10z-1: Tramo superior de un arroyo en las Montañas Rocosas, Canadá.
Los arroyos con altas cargas de sedimentos que se encuentran con una reducción repentina de la velocidad del flujo generalmente tienen un tipo de canal trenzado (Figura 10z-2). Este tipo de canal de arroyo a menudo ocurre más adelante en el perfil del arroyo, donde el grado cambia de ser empinado a tener una pendiente suave. En un arroyo trenzado, el canal principal se divide en una serie de canales más pequeños, entrelazados o trenzados. Los canales trenzados tienden a ser anchos y poco profundos porque los materiales del lecho suelen ser gruesos (arenas y gravas) y no cohesivos.
Figura 10z-2: Canal de arroyo trenzado.
Los canales serpenteantes se forman cuando los arroyos fluyen sobre un paisaje relativamente plano con una amplia llanura de inundación (Figura 10z-3). Técnicamente, se dice que un arroyo es meandroso cuando la relación entre la longitud real del canal y la distancia en línea recta entre dos puntos del canal del arroyo es superior a 1,5. Los cauces de estos arroyos tienen característicamente forma de U y migran activamente por la extensa llanura de inundación.
Figura 10z-3: Canal de arroyo serpenteante.
Características del canal del arroyo
Dentro del canal del arroyo hay una variedad de lechos y estructuras sedimentarias. Muchas de estas características dependen de la compleja interacción entre la velocidad de la corriente y el tamaño de los sedimentos.
Los arroyos que transportan sedimentos gruesos desarrollan barras de arena y grava. Estos tipos de barras se ven a menudo en arroyos trenzados que son comunes en áreas elevadas (Figura 10z-4). Las barras se desarrollan en los arroyos trenzados debido a la reducción de la descarga. Dos condiciones causan a menudo la reducción de la descarga: la reducción de la pendiente del arroyo y/o la reducción del flujo después de un evento de precipitación o el derretimiento primaveral de la nieve y el hielo.
Figura 10z-4: Canal de arroyo trenzado con barras de grava.
Las barras puntuales se desarrollan donde el flujo del arroyo se reduce localmente debido a la fricción y a la profundidad reducida del agua (Figura 10z-5). En un arroyo serpenteante, las barras puntuales tienden a ser comunes en el interior de una curva del canal.
Figura 10z-5: Canal de arroyo serpenteante visto desde arriba.
En arroyos rectos, pueden formarse depósitos en forma de barra en respuesta al thalweg (flechas rojas Figura 10z-6) y al flujo helicoidal. La figura 10z-6 muestra una vista aérea de estos depósitos y características relacionadas.
Figura 10z-6: Vista aérea de las características deposicionales encontradas en un típico canal de arroyo recto.
En este arroyo de canal recto, las barras se forman en las regiones del arroyo alejadas del thalweg. Los riffles, otro tipo de depósito grueso, se desarrollan debajo del thalweg en lugares donde el flujo más rápido se mueve verticalmente hacia arriba en el canal. Entre los riffles se encuentran las pozas donde se excava el material cuando la zona de máxima velocidad de la corriente se acerca al lecho de la misma. La distancia absoluta de estos elementos varía en función del tamaño del canal. Sin embargo, la distancia relativa entre un riffle y el siguiente es, por término medio, de cinco a siete veces la anchura del canal (exagerado en el diagrama). Ambas características también pueden darse en canales sinuosos.
Las dunas y las ondulaciones son las principales características sedimentarias en los arroyos cuyo canal está compuesto principalmente por arena y limo. Las dunas tienen unos 10 o más centímetros de altura y están espaciadas un metro o más. Son comunes en los arroyos con mayor velocidad. Las ondulaciones tienen sólo unos pocos centímetros de altura y espaciamiento, y se encuentran en arroyos de movimiento lento con lechos de textura fina. Ambas características se mueven con el tiempo, migrando corriente abajo. El material que se encuentra en el lado de la pendiente suave de estos rasgos rueda y salta por la pendiente bajo la influencia del flujo de agua. Las partículas ascienden por la pendiente hasta llegar a la cresta del elemento y luego bajan en avalancha por el lado inferior, más inclinado, para acumularse en la base de la siguiente duna u ondulación. Este proceso se repite una y otra vez hasta que el material llega a un lugar en el que se deposita de forma más permanente.
La llanura de inundación
Al lado de los canales de los arroyos hay zonas relativamente planas conocidas como llanuras de inundación (Figura 10z-7). Las llanuras de inundación se desarrollan cuando los arroyos sobrepasan sus diques y esparcen la descarga y los sedimentos en suspensión sobre la superficie de la tierra durante las inundaciones. Los diques son crestas que se encuentran a lo largo de los lados del canal del arroyo y están compuestos por arena o grava. Los diques tienen un diámetro de aproximadamente la mitad a cuatro veces la anchura del canal. Al retirarse las aguas de la crecida, la velocidad de la corriente se reduce y se deposita el aluvión. La repetición de ciclos de crecidas a lo largo del tiempo puede dar lugar a la deposición de muchas capas sucesivas de material aluvial. Los depósitos de la llanura de inundación pueden elevar la elevación del lecho del arroyo. Este proceso se denomina agradación.
Figura 10z-7: La siguiente imagen del Landsat 5 tomada en septiembre de 1992 muestra una sección del río Missouri en Rocheport, Missouri. La perspectiva oblicua de esta imagen está mirando hacia el oeste o río arriba. Esta imagen ha sido mejorada en color y modificada para mostrar un relieve topográfico exagerado. El suelo desnudo y la tierra arada aparecen en rojo, la vegetación aparece en verde y el agua en azul oscuro. En el centro de la imagen se puede ver una llanura de inundación del río. Debido a la época del año, la mayor parte de las tierras de cultivo situadas en los ricos y fértiles suelos de la llanura de inundación están aradas y desprovistas de vegetación. (Fuente: NASA Scientific Visualization Studio).
Las llanuras de inundación también pueden contener sedimentos depositados por la migración lateral del canal del río. Este proceso es común tanto en los canales trenzados como en los meandros. Los canales trenzados producen depósitos horizontales de arena durante las épocas de descarga reducida. En los cauces meandrosos, la migración del canal conduce a la deposición vertical de depósitos de barras puntuales. Tanto los depósitos de los canales trenzados como los de los meandros son más gruesos que los materiales depositados por las inundaciones.
En la llanura de inundación se pueden encontrar otras características geomórficas. Entre los diques hay brechas estrechas llamadas grietas. Estas características permiten el movimiento del agua hacia la llanura de inundación y su regreso durante las inundaciones. Las depresiones topográficas se encuentran dispersas en la llanura de inundación. Las depresiones contienen algunos de los depósitos más finos de la llanura de inundación debido a su elevación. Los lagos de codo son los canales abandonados que se crean cuando los meandros se separan del resto del canal debido a la erosión lateral de la corriente.
Fans aluviales y deltas
Los arroyos que desembocan en aguas estancadas normalmente crean un delta (Figura 10z-8 y 10z-9). Un delta es una masa de sedimentos que contiene numerosas capas horizontales y verticales. Los deltas se crean cuando la carga de sedimentos transportada por una corriente se deposita debido a una reducción repentina de la velocidad de la corriente. La superficie de la mayoría de los deltas está marcada por pequeños canales cambiantes que transportan el agua y los sedimentos fuera del cauce principal del río. Estos pequeños canales también actúan para distribuir la carga de sedimentos de la corriente sobre la superficie del delta. Algunos deltas, como el del Nilo, tienen forma triangular. Los arroyos, como el Mississippi, que tienen un alto contenido de sedimentos y desembocan en aguas relativamente tranquilas provocan la formación de un delta con forma de pie de pájaro.
Figura 10z-8: Delta del Nilo (Fuente: NASA).
Figura 10z-9: Delta del Mississippi en forma de pie de pájaro (Fuente: NASA).
La mayoría de los deltas contienen tres tipos diferentes de depósitos: los lechos de antepecho, los lechos de superficie y los lechos de fondo. Los lechos de antepecho constituyen el cuerpo principal de los deltas. Se depositan en el borde exterior del delta con un ángulo de 5 a 25 grados. Los ángulos más pronunciados se desarrollan en sedimentos más finos. Encima de los lechos anteriores se encuentran los lechos superiores, casi horizontales. Estos lechos tienen un tamaño de grano variable y se forman a partir de los depósitos de los pequeños canales cambiantes que se encuentran en la superficie del delta. Delante y debajo de los lechos anteriores se encuentran los lechos inferiores. Estos lechos se componen de limo fino y arcilla. Los lechos de fondo se forman cuando el material más fino es arrastrado al mar por el flujo de la corriente.
Un abanico aluvial es un gran depósito de sedimentos en forma de abanico sobre el que fluye una corriente trenzada (10z-10). Los abanicos aluviales se desarrollan cuando los arroyos que llevan una carga pesada reducen su velocidad al emerger de un terreno montañoso a una llanura casi horizontal. El abanico se crea cuando los arroyos trenzados se desplazan por la superficie de este elemento depositando sedimentos y ajustando su curso. La imagen siguiente muestra varios abanicos aluviales que se formaron debido a un cambio repentino de elevación.
