INTRODUCCIÓN
Las fuerzas interna de la Tierra actúan configurando las rocas, provocando su afloramiento, su deformación, dislocación y desplazamiento. En la superficie, entra en juego la acción de las llamadas fuerzas externas, que proceden de fuentes de energía exteriores al globo, y van dando lugar a la transformación del relieve.
Se considera que la gravedad y la energía térmica procedente del Sol son las dos principales fuerzas capaces de realizar la dinámica geomorfológica externa, que tiene lugar en la superficie de la litosfera. No obstante, hemos de tener presente que hay una interacción entre las fuerzas internas y externas, ya que actúan simultáneamente, en un proceso que se desarrolla de forma ininterrumpida y constante.
LAS FUERZAS EXTERNAS
LA GRAVEDAD
En la evolución de la superficie terrestre, la gravedad está siempre presente, jugando un importante papel en todas las acciones de modelado. Su actuación es directa e indirecta. De forma directa, provoca el desplazamiento de partículas sueltas, que por su propio peso tienden a caer, a moverse. De forma indirecta, afecta muy especialmente a masas que tienden a fluir, desplazándose y ejerciendo una acción sobre la superficie por la que se movilizan.
La acción de la gravedad se produce de forma permanente, pero los resultados de dicha acción son diferentes, desde el punto de vista del modelado, dependiendo de las condiciones en que se produzca.
La existencia de desniveles en la superficie terrestre es esencial para que actúe la gravedad. Los desniveles se originan por varias causas, entre las que la más importante es la tectónica. La acción de la gravedad, tiende, teóricamente, a buscar el equilibrio y suavizar los desniveles, en un proceso que nunca termina, porque la actuación de las fuerzas internas, principales generadoras de los desniveles, lo renueva constantemente.
LA ENERGÍA PROCEDENTE DE LA RADIACIÓN SOLAR
La energía procedente del Sol es la causa última que pone en marcha una serie de procesos, que constituyen parte esencial de la acción de las fuerzas externas.
Como consecuencia del desigual balance de la radiación solar sobre la superficie terrestre se producen unos desequilibrios térmicos, que originan flujos convectivos de aire y agua que entran en contacto con la superficie terrestre y, si tienen la suficiente energía, pueden movilizar partículas, produciendo efectos de modelado.
Por tanto, las acciones geomorfológicas externas se producen por la energía que generan la fuerza de la gravedad y la radiación solar, que, por su desigual distribución sobre la superficie terrestre, pone en marcha unos movimientos de convección térmica. Además, para que sean efectivas aquellas acciones, tiene que haber una cierta pendiente, con la inclinación y rugosidad adecuadas y que existan partículas sueltas, capaces de ser movilizadas y elementos fluidos, que pueden transformarse en flujos.
INCIDENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES DE LA SUPERFICIE Y LAS CONDICIONES EXTERNAS
Otros factores que juegan un papel importante en los procesos de modelado, son la presencia o no de materiales “sueltos” y el tamaño de los mismos.
La litosfera está formada por rocas, que, en unos casos, están constituidas por partículas fuertemente soldadas y cohesionadas y, en otros, son rocas blandas o deleznables. Inicialmente, la mayor parte de las rocas son coherentes, por lo que para ser afectadas por los procesos de modelado de las fuerzas externas, requieren una preparación previa, que se lleva a cabo por acciones físicas, o químicas, en la superficie, o muy cerca de ella, en contacto con la atmósfera y sus fenómenos meteorológicos. Por ello, reciben el nombre de procesos de meteorización.
Si el tamaño, o calibre de las partículas, influye en el proceso de modelado, siendo más fácil cuanto mayor sea el tamaño, hay que considerar también la facilidad con la que las partículas pueden ser puestas en movimiento, que no sólo se relaciona con el calibre. La movilización del material, además de la acción de la gra vedad, depende de la inclinación de la superficie por la que se desplace.
Por último, para que se den los procesos de modelado tiene que haber unas determinadas condiciones de carácter medioambiental, climáticas y biogeográficas, que los hagan posibles, desde la preparación inicial, al proceso final.
LA METEORIZACIÓN
La meteorización es la alteración de la roca por la acción de agentes atmosféricos y biológicos. La roca sufre la acción de estos agentes, que tienden a descomponerla y desintegrarla, dejando los materiales dispuestos para ser movilizados por los agentes de la erosión. La acción geológica de la erosión por meteorización se lleva a cabo de forma física (por ruptura de la roca) y química (transformación de sus propiedades), actuando en conjunto. La meteorización actúa constantemente en todas partes. Es de decisiva importancia, pues prepara la formación del suelo y deja las rocas a disposición de la erosión. Sin ella no existirían ni la vegetación ni los continentes.
PROCESOS MECÁNICOS DE METEORIZACIÓN. FRAGMENTACIÓN
Las acciones físicas o mecánicas producen rupturas en las rocas sin alterar la naturaleza química de las mismas.
FRAGMENTACIONES O CLÁSTICAS DE ORIGEN TÉRMICO
El intenso calor diurno y el enfriamiento nocturno hacen que las rocas se encuentren sometidas a grandes cambios de temperatura, mayores en la superficie que en el interior. Como resultado de estos cambios puede producirse:
- Exfoliación: separación de capas enteras de la roca.
- Desmenuzamiento: disgregación de los distintos componentes.
FRAGMENTACIONES DE ORIGEN HÍDRICO
El agua, al penetrar por los poros y fisuras de la roca, la somete a tensiones. Al helarse, aumenta de volumen, incrementando la presión y fragmentando la roca en un proceso llamado gelifracción o crioclastia, propio de regiones templadas con estación fría acusada, en zonas de montaña y en climas fríos. En las montañas es habitual encontrar taludes o mantos de derrubio con los materiales resultantes de la meteorización.
PROCESOS QUÍMICOS
Provoca transformaciones químicas en la roca y actúa conjuntamente con la meteorización física, de forma que cuanto mayor sea la fragmentación física, mayor será la eficacia de la química, y viceversa. El agua juega un papel esencial en la meteorización química, formando parte activa en las reacciones o por medio de los productos que lleva en disolución.
LA DISOLUCIÓN
Se trata de un proceso en que se combinan acciones físicas y químicas, en el cual las moléculas de un cuerpo se disocian en iones por acción de un disolvente, en este caso, el agua atmosférica.
En el proceso de la disolución es muy importante la constitución mineralógica, pero también la porosidad y fisuración de la roca, que permita la penetración del agua, así como que ésta contenga determinados compuestos químicos, capaces de aumentar el poder disolvente. El agua acidulada, con CO2,, al contactar con las rocas compuestas de CaCO3, no soluble, reacciona formando bicarbonato que es muy soluble. Es un proceso fundamentalmente químico, principal en las karstificación.
Como resultado de la disolución pueden quedar residuos insolubles, como la terra rossa mediterránea. También se produce el fenómeno a la inversa y puede haber precipitación, que da lugar a nuevas formaciones, como las estalactitas y estalagmitas calcáreas, y diversas costras y caparazones calizos, yesosos, silicios o ferruginosos.
La importancia y dimensiones que puede alcanzar este proceso se relacionan, además con la características del roquedo, con las climatológicas, de temperatura y precipitación, e incluso con la abundancia de vegetación, capaza de conservar el CO2.
ALTERACIONES QUÍMICAS
Diversas acciones químicas, favorecidas por la disolución, provocan la alteración del roquedo, transformando una parte de los componentes minerales de la roca. Como resultado, se produce una descomposición superficial, que penetra incluso bastantes metros en profundidad, dando lugar a lo que se denomina mantos de alteración o alteritas.
La oxidación es el proceso más común. Es provocada por el oxígeno del aire, al atacar a algunos de los componentes de las rocas transformándolas en óxidos. Produce cambios en el color, así como en algunas de sus propiedades. También es frecuente que se forme una pátina superficial, que las dote de mayor dureza.
La hidrólisis es la reacción más importante. Consiste en el desdoblamiento de las moléculas en presencia del agua, cuyos H+ y OHse combinan con los minerales de la roca, produciendo su alteración, como en el granito y basalto. La eliminación de la sílice que provoca y la formación de hidróxidos de aluminio y hierro da lugar a la aparición de costras lateríticas de notable dureza.
La hidratación consiste en la fijación de agua sobre un cuerpo que se convierte en hidrato, aumentando de volumen y desintegrándose (en especial rocas ígneas de grano grueso).
ACCIONES BIOLÓGICAS
No se debe menospreciar la acción de los organismos vivos en el ataque de las rocas. Los animales actúan de varias formas, sobre todo de forma mecánica sobre materiales deleznables, e incluso excavando galerías. Las plantas, sobre todo por la penetración de sus raíces, facilitan la fragmentación. También se llevan a cabo acciones químicas, por la secreción de ácidos activos de bacterias y raíces. Los líquenes se alimentan de los minerales de la roca y pueden generar un barniz que recubre la superficie. La descomposición microbiana de los desechos vegetales, que se depositan sobre la roca, provoca la formación del humus y desempeñan un importante papel en la génesis y evolución de los suelos, que se forman sobre el regolito, capa que recubre la roca, resultante de la meteorización.
FACTORES CONDICIONANTES DE LA METEORIZACIÓN
Los principales son los siguientes:
- Características de la roca: tanto físicas (color, porosidad, fisuración y tamaño de los componentes) como mineralógicas.
- Clima.
- Intensidad y duración de los procesos.
LA DINÁMICA DE VERTIENTES. PROCESOS ELEMENTALES DE EROSIÓN
Los materiales resultantes de la meteorización son sensibles a la gravedad, con tendencia a desplazarse a lugares más bajos. Este proceso, junto con la meteorización, constituyen los procesos elementales de la erosión. En la parte baja de los valles, los ríos ejercen la erosión lineal, que tiende a profundizar el cauce por incisión vertical. En los interfluvios también se produce la erosión areolar, ejercida en la superficie a través de la actividad pluvial, la arroyada difusa y otros procesos. En las vertientes hay pequeños movimientos descendentes, pero también otros de gran magnitud. En ellos juegan un importante papel las características de las vertientes, desde las cubiertas por vegetación espesa que fija los materiales hasta las que no tienen apenas vegetación y en las que la erosión es importante, con grandes mantos de derrubios.
DESPLAZAMIENTO POR ELEMENTOS
CAÍDA LIBRE Y DESPRENDIMIENTO
El desplazamiento por elementos se produce por caída libre y desprendimientos. Es el movimiento más rápido. Resulta de la rotura de la pared rocosa en fragmentos de varios tamaños que descienden por la pendiente hasta quedar estabilizados en un punto. La trayectoria depende de la inclinación y la rugosidad de la vertiente y del tamaño y forma de los fragmentos. Por acumulación se forman conos o taludes de derrubios, que se mantienen estables hasta una pendiente máxima próxima a los 35°, y hay selección de tamaños, con los más gruesos en la base. Los taludes y conos de derrubios son inestables, por cualquier perturbación produce nuevos deslizamientos de roca.
Si la caída afecta a una cantidad importante de materiales se produce un desprendimiento o derribamiento, que puede revestir carácter catastrófico.
REPTACIÓN
Consiste en un desplazamiento y redistribución de partículas por acción de la gravedad. El movimiento se realiza de forma individual, pero la suma de todos esos movimientos imperceptibles se traduce en un lento descenso de todo el conjunto. Resulta apreciable a simple vista por la inclinación de los troncos de los árboles, postes y estacas, e incluso por la presencia de estratos curvados hacia la vertiente. La razón de la reptación está en la gravedad, pero los agentes desencadenantes son variados: pisadas, raíces, calentamiento y enfriamiento de la superficie, etc. Un fenómeno que participa en la reptación es el realizado por el agua que se hiela en la capa superficial del terreno que empapa, y que forma unas columnillas que levantan un grano de arena. Cuando se deshiela, el grano cae y se produce un descenso respecto a la posición inicial (pipkrake).
La eficacia de la reptación varía según el medio. Los más favorables son aquellos donde existe un manto de derrubios pequeños o donde son importantes los fenómenos de gelifracción en la roca, como en laderas de montañas expuestas a la acción hielo/deshielo.
DESPLAZAMIENTOS EN MASA
Nos referimos a movimientos que afectan a un volumen considerable de materiales. Las dos formas más importantes de producirse son la solifluxión y el deslizamiento.
SOLIFLUXIÓN
En este proceso el agua juega un papel esencial. Consiste el desplazamiento de una masa fangosa, sobre un basamento estable, que resulta de un terreno capaz de embeberse en agua, que se comporta como plástico.
El movimiento resulta relativamente rápido, variando la velocidad según la viscosidad del fango.
Puede presentar varias formas:
- Laminar: descenso lento de una fina capa de barro.
- Abombamiento de la cobertera vegetal: dificulta el descenso del barro.
- En terracillas: como peldaños en laderas empinadas, en los que colaboran las pisadas del ganado, por lo que se conoce como terracillas de vaca.
- Nichos de solifluxión: pequeña masa desprendida que deja un talud profundo de forma semicircular, del que parte una lengua de material viscoso.
La solifluxión, al precisar de gran cantidad de agua, es destacable en reas de montaña húmeda, así como en altas latitudes con escasa vegetación y un importante papel del proceso hielo/deshielo. En regímenes glaciares se da frecuentemente, siendo raro en regiones áridas.
Muy vinculadas a la solifluxión se deben considerar las coladas de tierra. Consisten en un flujo de materiales saturados de agua, que se desliza por laderas, cañones y valles de montaña, que facilitan su evacuación. Las más móviles son las coladas de barro. Están condicionadas por la naturaleza de los materiales y la cantidad de agua, dándose con mayor frecuencia en terrenos arcillosos.
DESLIZAMIENTO
Consiste en un desplazamiento rápido y masivo, de materiales por una vertiente, que puede presentarse de forma catastrófica. Es preciso que exista una superficie de deslizamiento adecuada, a menudo procedente de la propia estructura del terreno (fallas, planos de estratificación). A este tipo pertenece el deslizamiento en capas, en el que toda una masa rocosa se desliza sin sufrir grandes deformaciones. Los desencadenantes de los deslizamientos pueden ser diversos, desde unas precipitaciones copiosas, que llegan a saturar el terreno, a un movimiento sísmico o una perforación artificial. La presencia de laderas fuertemente inclinadas lo favorece. Suelen ser movimientos esporádicos sin alto valor geológico, aunque su trascendencia puede ser grande (destrucción de Erratzu, Baztán, en 1913). Sobre rocas de tipo arcilloso o arenoso se produce a veces un deslizamiento con perfil cóncavo o curvo muy peculiar. Se habla en este caso de hundimiento, y la masa deslizada suele fragmentarse en bloques, que pueden quedar buzando en sentido contrario a la pendiente.
El movimiento en masa es fenómeno universal, que se da en todas las regiones climáticas y en todas las vertientes a partir de un valor mínimo de inclinación. Además del clima, las características del roquedo, composición y estructura, y la vegetación son factores esenciales para que se produzca el movimiento.
Todos los procesos de desplazamiento son clave en el desgaste de los interfluivios. Gracias a ellos, el material meteorizado es movilizado al fondo de los valles, desde donde las corrientes fluviales los pueden transportar. En este proceso resulta igualmente clave la actuación de la arroyada.
LA ARROYADA
Se refiere a la labor que realiza el agua que corre sin estar canalizada de forma estable y permanente. Es un fenómeno temporal y se da, no solo en pendientes de cierta inclinación, sino, incluso, en áreas interfluviales muy poco inclinadas. Está a medio camino entre la meteorización y los procesos iniciales de desplazamiento por las vertientes y la erosión, que implica transporte y sedimentación.
La arroyada se produce cuando el agua de lluvia o de fusión de nieve y hielo, que no es absorbida por el suelo y circula libremente por la superficie de las vertientes. Dependiendo de las condiciones adquiere varias formas:
- Concentrada. cuando resbala en regueros que se marcan profundamente, formando cárcavas (o bad lands).
- Difusa. cuando resbala en forma de hilillos sinuosos y cambiantes a los que cualquier obstáculo puede desviar, arrastrando los coloides del suelo.
- Laminar. cuando resbala formando un manto continuo, a modo de película delgada, con una gran capacidad de arrastre (sheet flood).
Factores condicionantes. Los principales son:
- Naturaleza, volumen y ritmo de las precipitaciones.
- La cubierta vegetal.
- Verticalidad y longitud de la pendiente.
- Las características del roquedo.
- La capacidad de infiltración del suelo.
- La acción humana, que acelera la erosión.
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