Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD SAN PEDRO HIDROLOGIACap. VIII Transporte de sedimentos y erosin ING. JUAN ANDRES ROSAS GUZMAN

1

Laerosin elica.es el desgaste de las rocas o la remocin delsuelodebido a la accin delviento. Elvientoes un agente de modelado del relieve que puede acarrear grandes cantidades de polvo a travs del mundo, pero los granos de arena solo pueden ser transportados a distancias relativamente cortas. Elcuarzoes el mineral ms abundante en las partculas de arena; normalmente es resistente a lameteorizacinqumica, a ladisoluciny a laabrasin, es decir, que la erosin elica es referente al viento con la arenilla que se encuentra en la tierra.1Laarenase encuentra distribuida por toda la superficie terrestre, pero particularmente en losdesiertos, lascostas,estuariosde ros y espacios que han registrado glaciaciones. Parece que elaguapudo haber sido el agente original que ocasion la concentracin de las potentes masas de arena de los desiertos, el viento sera el agente de redistribucin y la gnesis de un amplio muestrario de formas sedimentarias. Muchos de los grandes depsitos, especialmente los llamadosmares de arenaoergs, parecen ser el resultado de una importante actividad fluvial durante elCuaternario.

Pramos de las faldas delChimborazo, (Ecuador), mostrando severa erosin elica.El viento es un eficaz agente de erosin capaz de arrancar, levantar y transportar partculas, sin embargo, su capacidad para erosionarrocascompactas y duras es limitada. Si la superficie est constituida por roca dura, el viento es incapaz de provocar cambios apreciables debido a que la fuerza cohesiva del material excede a la fuerza ejercida por el viento. nicamente en aquellos lugares en donde la superficie expuesta contiene partculas minerales sueltas o poco cohesivas, el viento puede manifestar todo su potencial de erosin y transporte. La velocidad determina la capacidad del viento para erosionar y arrastrar partculas, pero tambin influye el carcter de los materiales, latopografadel terreno, la eficacia protectora de la vegetacin, etc.

Nube de arena proveniente del desierto delSaharasobre lasIslas Canarias, efecto conocido comopolvo en suspensin,calimaosiroco. ImagenNASA,En el fenmeno de erosin elica, es determinante la superficie sobre la que acta el viento. Su alteracin no se limita a puntos o reas limitadas como ocurre con laerosin hdrica; la accin del viento se ejerce sobre la totalidad de la superficie. En espacios amplios, la erosin produce a menudo excavaciones de depresiones poco profundas llamadas hoyas, cuencas odepresiones de deflacin. Se originan en reas ms o menos llanas y desprovistas de vegetacin en donde el suelo est expuesto a la accin del viento. Las partculas finas (arcillasylimos) son levantadas por corrientes verticales que sobrepasan las velocidades de decantacin; el polvo se difunde en laatmsferahasta alturas que van desde pocos metros a varios miles. La altura depende de la intensidad de la turbulencia del viento, de su duracin y del tamao de las partculas. Como resultado, puede producirse una densa nube, llamada tormenta de polvo.

Erosin elica

Fenmeno de erosin elicaEl carcter selectivo de la erosin elica Al tomar partculas finas y dejargravasy cantos, demasiado grandes para su transporte, origina el denominadodesierto de piedras,hammadaoreg. Estas altiplanicies tapizadas de fragmentos rocosos en donde el material fino ha sido, prcticamente, eliminado por el viento, y en donde la accin de latermoclastiaes muy activa.Las superficies expuestas de los cantos y afloramientos del substrato rocoso pueden presentar una pelcula de tonalidad casi negra llamadabarniz desrtico. Est formado por un recubrimiento de xido de manganeso o de hierro, llevado a la superficie por solucin (capilaridad) y depositado como una lustrosa pelcula sobre las superficies lisas porevaporacin. En algunos lugares, la evaporacin de la humedad capilar deja tras s un depsito decarbonato de calciooyesoque acta como cemento, endureciendo el pavimento y convirtindolo en una coraza de aspecto conglomertico.

Desierto pedregoso oreg.en la isla de Boa Vista, (Cabo Verde).Otra forma de erosin del vientoEs la conocida comoabrasino corrosin elica, en la que granos o partculas minerales duras, normalmentecuarzo, golpean o araan las superficies rocosas y los obstculos que afloran. Esta accin del viento cargado de partculas slidas se limita a las primeras decenas de centmetros banales de un acantilado, colina u otro afloramiento que destaque sobre un plano ms o menos horizontal. La corrosin origina orificios, acanaladuras y entalladuras en las rocas; si la masa rocosa destaca sobre un llano, puede ser erosionado por la base y adoptar la forma de una seta. All donde existe una alternancia de estratos blandos y duros, la accin del viento es altamente selectiva; las zonas menos resistentes son desgastadas ms rpidamente que las duras, las cuales acaban por resaltar vigorosamente a modo de salientes y cornisas con profundas y largas acanaladuras o pasadizos, alineados paralelamente segn la direccin del viento. A este modelado esculpido en crestas y pasillos socavados se les da el nombre deyardangs-En aquellas reas con bloques y cantos poco consolidados o aislados, el viento los bisela del lado de donde sopla tallando una superficie pulimentada; si la direccin del viento cambia o el canto es removido, puede ser tallado en varias caras separadas por aristas. A tales cantos se les denominaventifactos; cuando se modelan de modo bastante perfecto con caras que se cortan en tres bordes agudos reciben el nombre dedreikanters.

El transporte de sedimentos por el viento.El viento desplaza las partculas sueltas, segn los mismos mecanismos que lasescorrentashdricas, en funcin del tamao del grano y de la velocidad del fluido. Los granos de arena viajan a favor del viento, permaneciendo cerca de la superficie, separndose gradualmente de las partculas ms gruesas que pesan demasiado para que el viento las desplace lejos. De este modo se origina una masa caracterstica de sedimentos conocida comoarena elicao arena de duna, cuyas partculas tienen un dimetroentre 0,1 y 1 mm, compuesta en su mayor parte por cuarzo, por ser el mineral cuya dureza y resistencia qumica lo convierten en el ms duradero de los materiales que contienen las rocas. Los granos de cuarzo transportados por el viento ofrecen formas redondeadas y sus superficies estn cubiertas de microscpicas fracturas por el impacto de unos granos contra otros. Las partculas ms gruesas son transportadas porrodadura,reptacinydeslizamientosobre la superficie; los granos de arena son capaces de viajar porsaltacinelevndose hasta alturas de 2 3 metros en algunos casos.

El transporte de sedimentos por el vientoSaltacin y suspensinSon los mecanismos ms importantes del transporte elico. Las partculas realizan saltos a favor del viento; tras el impacto con granos en la superficie, pueden rebotar de nuevo y elevarse. De este modo, el viento transfiere energa cintica al grano, el cual, al chocar con la superficie de arena, disloca otras partculas y puede proyectarlas al aire. Las partculas de limo y arcilla pueden permanecer en suspensin con viento turbulento, e incluso casi indefinidamente para los granos muy pequeos. Las grandes tormentas de arena elevan partculas hasta 250 metros de altura y avanzan con velocidades que pueden llegar a alcanzar los 200 m/s. Se ha estimado que entre 500 y 1.000 millones de toneladas de polvo son transportadas desde todas las fuentes cada ao. Algunas de las ms potentes tormentas de polvo del Sahara, alcanzan a los pases meridionales de Europa e incluso llegan a las costas orientales de Amrica del Sur, cruzando el ocano Atlntico.Otros clculos Estiman que en 1 km de aire pueden viajar, en suspensin, unas 900 toneladas de polvo. Teniendo esto en cuenta, una tempestad de polvo de 500 km de dimetro podra transportar ms de 90 x 106 tm de polvo, suficiente como para construir una colina de 3 km de base y 30 m de altura. El transporte de sedimentos por el viento es realizado porrodadura,reptacin,deslizamiento, saltacinysuspensin. Los granos gruesos lo hacen por los tres primeros mecanismos citados, los de tamao medio por saltacin y los ms finos por suspensin.

Rodadura,reptacin,deslizamiento, saltacinysuspensin.

Mapa de la meseta deloessdelro Amarillo(China).El viento es tambinal menos en parte, responsable de la formacin de un depsito amarillento, homogneo, de grano fino y sin estratificar: elloess. La mayor parte de las opiniones estn de acuerdo en que su gnesis es debida a las nubes de polvo que fueron dispersadas a partir de los depsitos glaciares yfluvioglaciares, por los vientos fuertes anticiclnicos que soplaban desde las vastas capas de hielo continentales delPleistoceno. Se cree que los potentes depsitos de loess deEuropa central,Rusia,China,Estados Unidos,Argentina,Nueva Zelanday otros lugares, fueron sedimentados, prioritariamente, enpocas interglaciaresopost glaciares, bajo condiciones climticas ms secas y fras que las existentes hoy. En China, por ejemplo, la extensa superficie de loess, alrededor de 750.000 km2, tiene un espesor de ms de 250 m y sus capas basales fueron depositadas hace unos 2,4 millones de aos, de acuerdo con medicionespaleomagnticas. El tamao de las partculas de loess es mayoritariamente el de los limos, entre 4 y 60 micras de dimetro, a pesar de que entre un 5 y 30%, pueden ser partculas del tamao arcilla. Los suelos procedentes de este tipo de depsito son de alta calidad y suelen producir excelentes cosechas.

Una nube de polvo africano proveniente del desierto del Sahara que cruza el Atlntico y llega hasta el Caribe.Fuente:NASA.Sedimentacin elica.La sedimentacin y las construcciones dunares correlativas son las que expresan ms comnmente la morfognesis del viento en los dominios ridos y sectores costeros, por la extensin de los espacios que recubren, por la diversidad de tipos y por las considerables dimensiones que alcanzan en ocasiones. Los depsitos de arena se suelen clasificar, por su tamao, en tres tipos:- Ripples, acumulaciones espaciadas entre 5 cm y 2 m, con alturas de 0,1 a 5 centmetros.- Dunas, pueden estar separadas entre 3 y 600 m y presentar alturas entre 0,1 y 15 metros.- Megadunas, estos grandes depsitos pueden registrar separaciones de 300 m hasta 3 km y alturas de 20 a ms de 400 m.

21

Ripples(en primer trmino) en el desierto delNamib-Naukluft,frica.Las diferencias entre estas tres clases de formas elicas.se deben a los balances entre los mecanismos de transporte y deposicin.- Losripplessonrizadurasproducidas en sedimentos sin consolidar anlogas a las que ser forman bajo el agua, pero con crestas algo ms agudas. Estas rizaduras, formadas por saltacin de las partculas, son comunes en todas las superficies de arena.Los procesos para la formacin de ripples estn relacionados con la interaccin dinmica entre el flujo del viento y el movimiento de sedimentacin. El inicio suele producirse al azar, con la presencia de un pequeo obstculo en la superficie, un segmento de arena mojada o una variacin local del tamao del sedimento o de la velocidad del viento; el resultado es la aparicin de pequeos montculos de arena. Estos montculos presentan una cara abarloventoque registra la mayor parte de los impactos de las partculas, mientras que la cara opuesta, la desotavento, es la que recibe los granos por saltacin. Los granos ms gruesos tienden a acumularse en la cresta, mientras que el material ms fino se deposita en las concavidades entre crestas.Son, sin embargo, las construcciones dunares las que expresan ms comnmente las morfognesis del viento, por la extensin de los espacios que recubren, por la diversidad de formas y por las considerables dimensiones que alcanzan en ocasiones. Las dunas pueden presentar una fascinante variedad de modelos dependiendo de factores como:Suministro de arena.Velocidad del viento.Variabilidad en la direccin del viento.Caractersticas de la superficie por la que se desplaza la arena.

LosripplesLas variedades ms frecuentes de dunas.Son las transversales barjanes, longitudinales y parablicas. Todas se desplazan unos 15 m/ao, en los grandesdesiertos, extensas reas estn completamente cubiertas de arena, se les conoce comomares de arenaoergs. los ms extensos se hallan enfrica(Sahara),Arabia SaudyAustralia.Los campos de dunas de los desiertos son los ms importantes conjuntos de modelado elico de la superficie terrestre, se extienden sobre centenares de kilmetros. Muchos campos estn compuestos por grandes y complejas construcciones dunares, como losaklsdel Sahara o de Arabia Saud. Son grandes acumulaciones de arena modeladas en formas irregulares, anrquicas y sin ningn alineamiento sistemtico.

ErgChebbi enMarruecos.Lasaguas pluvialesconstituyen un agenteerosivode primera magnitud. El agua continental fluye, en gran parte, en forma derosque discurren sobre la superficie, o de corrientes subterrneas, desgastando los materiales que hay por donde pasan y arrastrando los restos osedimentosen direccin hacia las partes ms bajas del relieve, dejndolos depositados en diversos lugares, formandoterrazas,conos de deyecciny, en definitiva, modelando el paisaje. El agua de las corrientes fluviales puede crearcascadas,grutas,desfiladeros,meandros,caones,deltas,estuarios, entre otros. En ocasiones inundadeterminadas regiones ms o menos amplias del territorio causando desastres econmicos y vctimas, a pesar de lo cual, los seres humanos casi siempre se han asentado en las mrgenes de los ros,lagosomanantiales, con el fin de garantizar un suministro adecuado de agua.

Ejemplo de erosin fluvial en Reino UnidoLa accin erosiva de los ros.La erosin es debida a la corriente del agua y que en su mayor parte proporcional a las pendientes del relieve y, en el caso de los ros, a superfil longitudinal, por lo cual, suele dividirse en las tres partes en que se divide en forma natural, el curso de un ro (curso superior, medio e inferior). Hay una primera etapa en que la erosin mecnica provocada por el agua y los materiales que arrastra es muy intensa en el curso alto del ro. En la segunda etapa, de transporte, la erosin mecnica sigue activa pero empieza a actuar la sedimentacin. Finalmente, en el curso bajo predomina la sedimentacin de los materiales transportados, la erosin mecnica se reduce muchsimo y prcticamente slo acta la sedimentacin.La accin erosiva de un ro se debe a la energa del agua. Es capaz de arrancar trozos de roca que, al ser arrastrados por la corriente, actan como un martillo sobre el cauce del ro, desprendiendo nuevos fragmentos. Como el cauce no es regular, se suelen producir remolinos que arrastran arenas y gravas, puliendo el fondo del ro y creando cavidades-

Otras veces, la pendiente elevada hace que el agua forme saltos, cascadas o cataratas, algunas de las cuales llegan a tener casi 1000 metros de altura. La zona del salto retrocede gradualmente agua arriba a medida que se desgasta por laerosin regresiva. En otros casos, cuando el curso se encuentra con grandes obstculos, el agua "busca" las zonas ms frgiles, las desgasta y forma desfiladeros o caones.En terrenos calcreos es frecuente la aparicin de cuevas subterrneas causadas por la disolucin de la caliza por el agua acidulada (cido carbnico, principalmente) del agua, que transforma el carbonato insoluble en bicarbonato soluble.

Erosin debida a las corriente del agua

MeandrosEl resultado de la erosin consiste en materiales ms o menos finos que el agua arrastra a lo largo del curso del ro. En el curso medio empiezan a depositarse cuando la fuerza de la corriente no es capaz de mantener estas partculas ensuspensin.Pero la fuerza erosiva acta despus sobre estos depsitos y los desgasta ms por la zona en que la velocidad del agua es mayor, mientras deposita nuevos materiales donde es ms dbil. El resultado final son unos depsitos de forma sinuosa que llamamos meandros. Con el tiempo y las crecidas, el ro puede volver a abrirse paso en lnea recta, dejando en sus mrgenes lagunas en forma de media luna o lagos de herradura. En los meandros, en las riberas cncavas predomina la erosin y en las convexas, la deposicin de sedimentos.

Meandros del ro Cauto, Cuba.La desembocadura.El final del proceso erosivo fluvial tiene lugar en ladesembocaduradel ro. En esta desembocadura pueden darse dos casos: delta y estuario. El delta es el resultado de la oposicin de las aguas del mar a la penetracin de las aguas fluviales. Dicha oposicin frena el avance de las aguas del ro disminuyendo su capacidad de arrastre de sedimentos.En muchos casos, sobre todo en grandes ros con mucha erosin, los materiales ms finos se depositan en la desembocadura formando un delta. Los deltas son, pues, terrenos sedimentarios extensos en los cuales hay un equilibrio constante entre la fuerza destructiva de la corriente y el depsito de nuevos materiales.

Delta del ro LenaLa erosin fluvial se puede clasificar en:Erosin general. Se denomina erosin general, al descenso general del lecho debido a un aumento de la capacidad de transporte de una corriente en crecidas. Afecta a tramos largos del cauce y seria la nica erosin en un cauce recto, prismtico y sin ninguna singularidad. Este fenmeno es todava poco conocido.Erosin por estrechamiento del cauce. Este tipo de erosin en las aproximaciones a distintas obras, como por ejemplo a puentes, encauzamientos, etc. Al reducirse el ancho de la seccin, la corriente aumenta su velocidad y por ende aumenta el transporte de sedimentos, el tirante aumenta y puede variar la pendiente del fondo a partir de la contraccin.Erosin por curva del cauce. En las curvas de los cursos de agua se produce una corriente secundaria, a causa de la fuerza centrifuga, que aumenta el poder erosivo en la parte externa de la curva, donde se alcanzan profundidades mayores.Erosin localizada. La erosin local se explica por la accin de un flujo complejo que requiere consideraciones bi o tridimensionales de las velocidades. Se presenta asociada a singularidades u obstculos y no afecta a las condiciones generales del flujo. Posee fuerte turbulencia y puede desarrollar grandes vrtices.

Alguna pregunta?

GraciasING. Juan Andrs Rosas Guzmn41