Procesos Eólicos

Desiertos

Los desiertos se clasifican según su ubicación geográfica y las condiciones que los originan:

• Latitudes Bajas: Próximas a los trópicos. Se originan por la distribución de la presión del aire y los vientos. Cerca de los trópicos, las altas presiones hunden el aire, comprimiéndolo y calentándolo.
• Latitudes Medias: Resguardadas de los vientos húmedos de la costa por cadenas montañosas y muy separadas del océano.

Erosión Eólica

El viento es un agente erosivo menos significativo comparado con el agua y los glaciares. Para que su acción sea eficaz, se requiere:

• Escasez de vegetación para que no sujete el suelo.
• Sequedad del terreno.

Deflación

Es el levantamiento y remoción del material suelto. Da lugar a:

• Depresiones de Deflación: Formadas por la eliminación de material, varían desde unos pocos metros hasta varios kilómetros.
• Pavimentos Desérticos: Suelos cubiertos de cantos gruesos debido a la eliminación de las partículas finas.

Abrasión

Es la acción de desgaste producida por el viento cargado de partículas impulsadas contra los obstáculos. Las formas producidas se llaman ventifactos. La cara del obstáculo donde impacta el viento es sometida a abrasión, quedando pulida y con bordes angulosos.

Tipos de Ventifactos

• Pulidos: Superficies rocosas muy uniformes con compactación.
• Facetas: Clastos con aristas bien marcadas.
• Alvéolos: Microoquedades de tamaños variables, propias de superficies verticales.
• Acanaladuras y Estrías: Sistema de ranuras o microcanales, paralelos, subparalelos o interconectados.
• Rocas Fungiformes: Masas rocosas aisladas que sufren corrasión en sus partes basales.

Yardangs

Estructuras mucho mayores que los ventifactos, son crestas esculpidas por el viento, con orientación paralela a la del viento dominante. Miden en torno a 10 metros de altura y 100 de longitud, pudiendo alcanzar hasta 90 metros de altura y 100 kilómetros de longitud en zonas desérticas muy secas.

Transporte Eólico

El transporte de material por el viento está controlado por la morfología y el tamaño de las partículas, así como por la velocidad del viento. Se clasifica en transporte con carga de fondo, en suspensión o mixto.

Con Carga de Fondo

Incluye el deslizamiento, la rodadura y la saltación. Los dos primeros son muy lentos y están limitados a vientos de gran intensidad. La saltación es el mecanismo más efectivo.

En Suspensión

El material se desplaza con la masa de aire en suspensión. Las distancias de transporte pueden llegar a miles de kilómetros.

Sedimentación Eólica

La sedimentación eólica es responsable de la formación de dunas y ripples, siendo muy importante en zonas secas y costeras.

Dunas

Son montículos de arena formados donde hay un obstáculo en el camino del viento que ralentiza su movimiento. Suelen presentar modelos constantes; su forma y tamaño dependen de:

• Disponibilidad de arena.
• Dirección y velocidad del viento.
• Cantidad de vegetación.

Tipos de Dunas

• Barjanes: Dunas solitarias en forma de media luna, con sus extremos apuntando en la dirección del viento.
• Dunas Transversales: Se encuentran en regiones con vientos uniformes, abundante arena y poca vegetación. Presentan grandes crestas separadas por depresiones.
• Dunas Longitudinales: Largas crestas de arena más o menos paralelas al viento.
• Dunas Parabólicas: Donde la vegetación cubre un poco el terreno. Se parecen a los barjanes, pero apuntan hacia el viento. Se encuentran en costas con mucha arena y viento.
• Dunas en Estrella: Colinas aisladas de arena, normalmente lomas con 3 o 4 crestas.

Loess

Son formaciones sedimentarias de tamaño limo-arcilloso, con predominancia de cuarzo y sin una estratificación bien marcada. Según el origen de los materiales, se distinguen:

• Loess de ambiente frío glaciar.
• Loess de ambiente cálido desértico.

Interacción de Procesos Eólicos

En ocasiones, las acciones eólicas están relacionadas con otros ambientes. Sin embargo, en medios áridos, el viento es el único agente capaz de modificar significativamente el relieve.

• Reg: Desierto pedregoso.
• Ergs: Grandes extensiones de dunas.

Procesos Geomorfológicos Externos

Los procesos geomorfológicos externos se producen cerca de la superficie terrestre y transforman las rocas en sedimento. Incluyen:

• Meteorización: Fragmentación física (desintegración) y alteración química (descomposición) de las rocas de la superficie terrestre.
• Procesos Gravitacionales: Transferencia de roca y suelo pendiente abajo por la gravedad.
• Erosión: Eliminación física de material por agentes dinámicos (hielo, agua, viento).

Meteorización

La meteorización comprende las transformaciones físicas y químicas que se producen en las rocas de la superficie, que son inestables y se transforman en partículas sueltas o sedimentos.

• Transformación Física: Fragmentación de las rocas, dando partículas, bloques y granos.
• Transformación Química: Reacciones químicas que producen la descomposición de los minerales, dando otros más estables.

Factores de la Meteorización

• Tipo de Material: Composición química y mineralógica, capacidad, dureza, textura y porosidad.
• Ambiente Climático: Los ciclos de hielo-deshielo afectan a la meteorización física. La temperatura y el agua facilitan la meteorización química. Influye mediante los regímenes pluviométricos y termométricos. Los climas cálidos y húmedos son favorables para el desarrollo vegetal, que actúa física y químicamente.
• Estructura Geológica: Presencia de discontinuidades y fracturas que favorecen la entrada de agua y, por tanto, la meteorización física y química.
• Topografía: Controla la meteorización a nivel local.
  • Terrenos escarpados: Favorecen los arrastres y dificultan la concentración de humedad.
  • Terrenos llanos: Favorecen la concentración de humedad, pero la superficie expuesta casi no se renueva.
  • Las pendientes intermedias son las más favorables.
• Biosfera:
  • Regulador Químico: Introduce o extrae materia mineral del suelo.
  • Activador Mecánico: A través de la actividad de la fauna y el crecimiento vegetal.

Tipos de Meteorización

• Mecánica: Llevada a cabo por fuerzas físicas. La roca se rompe en fragmentos cada vez más pequeños sin modificar su composición mineralógica.
• Química: Alteración de minerales inestables, transformándolos en nuevos componentes más estables.

Meteorización Mecánica

• Gelifracción: Fragmentación debida al hielo. Se produce por ciclos de congelación y deshielo. El agua se expande al congelarse, entra en las grietas y se congela en estas, empujando las paredes hasta que la roca se rompe en fragmentos angulosos. Es importante en altas latitudes y en zonas montañosas, originando pedregales.
• Descompresión: Rocas profundas pierden su presión al erosionarse los materiales que tienen encima. Las zonas externas del material se expanden más y se separan del cuerpo rocoso. Esto afecta a los materiales al crearse huecos en ellos.
• Expansión Térmica: Se debe a los ciclos de variación térmica diarios. Se basa en los diferentes coeficientes de dilatación de los minerales componentes de las rocas.
• Actividad Biológica: Influencia de los animales, plantas y seres humanos en las rocas. Las plantas penetran en las fracturas de las rocas con las raíces y desquebrajan las rocas. Otros organismos generan ácidos que afectan químicamente a las rocas. También incluye voladuras en canteras y construcción de infraestructuras.

Meteorización Química

• Disolución: Descomposición más fácil que se puede dar. El agua pura solo puede disolver las rocas salinas. Durante años, las calizas son disueltas por el agua subterránea rica en CO2.
• Oxidación: El oxígeno de la atmósfera o hidrosfera reacciona con un metal, formándose un óxido. Se produce más rápidamente en presencia de agua. Es importante en la descomposición de minerales ferromagnesianos. El color marrón o amarillento de muchas rocas con minerales de Fe se debe a esto. También es importante en rocas ricas en sulfuros.
• Hidrólisis: Reacción de cualquier sustancia con el agua, importante en silicatos. El agua se disocia en H+ y OH-. El H+ puede sustituir a otros cationes en el mineral, descomponiéndolo. Cuando el agua de lluvia disuelve el CO2, forma ácido carbónico, que se disocia en H+ y bicarbonato. En presencia del ácido, los feldespatos se hidrolizan, produciendo arcillas, que son muy estables en condiciones superficiales.

Meteorización de Suelos

La capa de roca y fragmentos minerales producidos por la meteorización a veces está sobre la roca alterada (regolito).

• Suelo: Combinación de material orgánico, agua, aire y mineral que cubre la superficie terrestre.
• Horizontes: Los suelos se estratifican en capas horizontales.
• Perfil del Suelo: Sección vertical a través de los horizontes.

Procesos Periglaciares

Los ambientes periglaciares son aquellos regulados por fenómenos de hielo-deshielo en la superficie terrestre.

Tipos de Ambientes Periglaciares

• Permafrost: Suelo que siempre está helado.
• Ciclos de Helada: Ciclos térmicos con hielo-deshielo.
• Coberteras Nivales: Nieve más o menos duradera, pero sin formar hielo.

Permafrost

El nivel inferior está siempre congelado (pergelisuelo) y varía de unos metros a cientos. El nivel superior (mollisuelo) presenta congelación-fusión estacional y va de centímetros a metros. La distribución en el espacio y el espesor es muy variado y puede tener zonas internas no congeladas (talik).

Ciclos de Helada

Son cambios de fase en aguas superficiales, que dependen de la humedad y las oscilaciones térmicas ambientales. Afectan también al mollisuelo. La incidencia y eficacia están reguladas por:

• Modalidad en los ciclos: Frecuencia y amplitud.
• Naturaleza del material: Textura y granulometría.

En función de estos factores, la acción se limita a las aguas superficiales o penetra en el suelo.

Coberteras Nivales

Masas de nieve sin compactar o poco compactadas que no forman hielo. Tienen dos efectos:

• Protector: En ciclos de hielo-deshielo, frente a los descensos de la temperatura.
• Fuente de Humedad: Posibilita el flujo en los materiales o favorece las roturas.

Procesos Periglaciares

Ocurren por las tensiones originadas por variaciones de humedad y volumen.

Acción Directa del Hielo

• Acuñamiento: Congelación del agua en discontinuidades.
• Hinchamiento y Empuje: Expansión y retracción por variaciones de volumen.
• Desplazamiento en Masa: Por el propio peso de los materiales.
• Agrietamiento: Rotura del material por contracción térmica.

Movimiento de Masas

Procesos que implican el desplazamiento de grandes volúmenes de material.

Procesos Nivales

• Aludes o Avalanchas: Desplazamientos rápidos de masas de nieve.

Actividad Fluvial

Los ríos están muy influenciados por la fusión de la nieve. En primavera puede haber inundaciones y el transporte de sedimentos es bajo.

Acción del Viento

• Loess: Nubes de polvo.
• Redistribución de nieve en las laderas.

Formas Periglaciares

Suelos Ordenados

• Círculos y Polígonos: Levantamientos por heladas diferenciales.
• Césped Almohadillado: Formas alomadas con vegetación.
• Escalones: Formando bancos.
• Suelos Estriados: Franjas paralelas con líneas con vegetación y sin ella.

Colinas con Núcleo de Hielo

• Pingos: Colinas de forma cónica con núcleo de hielo.
• Palsas: Colinas con núcleo de turba.

Morfologías de Ladera

• Laderas de Gelifluxión: Por movimientos diferenciales de los depósitos de ladera.
• Terrazas de Crioplanación: Superficies en ladera con menos de 25 grados de pendiente.
• Canchales y Conos de Derrubios: Acumulaciones de ladera de clastos angulosos.
• Campos de Piedra, Laderas y Ríos de Bloques: Formados por acumulación de clastos angulosos.
• Glaciares Rocosos: Masas de clastos angulosos con forma de lengua, con hielo en su interior que se mueve ladera abajo.
• Grèzes Litées: Depósito de ladera de clastos angulosos estratificados.
• Nichos de Nivación: Circos embrionarios.

Hidrología y Aguas Subterráneas

La Hidrología es la ciencia que trata de las aguas terrestres, de su circulación y distribución, de sus propiedades físicas y químicas, y de sus interacciones con el medio físico y biológico.

• Porosidad: Volumen total de poros que tiene un volumen determinado de roca, expresado en porcentaje.
• Permeabilidad: Facilidad del agua para moverse a través de los poros.
• Acuífero: Material geológico con alto grado de porosidad y permeabilidad, que puede contener y transmitir grandes cantidades de agua.
• Acuicludo: Formación geológica que, conteniendo agua en su interior, no la transmite y, por tanto, no se puede explotar.
• Acuitardo: Formación geológica que contiene agua y la transmite a su través muy lentamente, por lo que no es apta para establecer captaciones de agua.
• Acuífugo: Formación geológica que no contiene agua ni la puede transmitir.

Hidrosfera

La hidrosfera está formada por la masa total de agua en la superficie terrestre. Abarca el 71% de la superficie, con el 98% en los océanos y el 2% restante en glaciares, agua subterránea, lagos y ríos (agua dulce).

Fases del Ciclo Hidrológico

• Evaporación: Proceso por el cual el agua pasa de estado líquido a gaseoso.
• Infiltración: Proceso por el cual el agua penetra en el suelo. Incluye evaporación, transpiración, evapotranspiración, escorrentía superficial y flujo por gravedad hacia la superficie freática y escorrentía subterránea.
• Escorrentía Superficial: Una parte es evaporada en ríos, lagos y embalses; otra queda retenida en la nieve y el hielo; y otra parte es la escorrentía superficial que va al mar.

Agua Subterránea

Es el agua que ocupa los poros y fracturas en suelos y rocas. Es el almacén de agua dulce accesible más grande en la Tierra. Circula muy lentamente, dependiendo de la litología. El nivel freático suele tener forma curva, alcanzando su altura máxima bajo las cimas de las colinas y descendiendo hacia los valles cercanos.

Balance Hídrico

Para evaluar el funcionamiento hidrológico de una cuenca hidrográfica, es fundamental establecer el balance hídrico, con el que se cuantifican las entradas y salidas de agua.

La ecuación general es:

Entradas = Salidas ± Incremento de Almacenamiento

Desglosado, se expresa como:

Precipitación = Evapotranspiración (ET) + Escorrentía Superficial (Esc. super) + Escorrentía Subterránea (Esc. sub) ± Incremento de Almacenamiento

Para periodos de más de 20 años, el incremento de almacenamiento suele ser despreciable, simplificándose a:

Precipitación = Evapotranspiración (ET) + Escorrentía Superficial (Esc. super) + Escorrentía Subterránea (Esc. sub)

Procesos Gravitacionales y Movimientos de Ladera

Los procesos gravitacionales son el movimiento pendiente abajo de rocas, regolito o suelo, bajo la influencia de la gravedad. No necesitan un medio de transporte.

Tensiones de Resistencia de los Materiales

La resistencia de los materiales al movimiento o deformación es clave en los procesos gravitacionales:

• Cohesión: Fuerza de resistencia al arranque. Depende de la textura, cantidad de agua en los poros y compactación de los materiales.
• Peso: Fuerza de resistencia al movimiento. Función de la naturaleza y tamaño de las partículas. Las velocidades efectivas para su movilización son muy variables.

Clasificaciones

• Procesos de Vertiente: Procesos y agentes asociados a terrenos con inclinación.
• Fenómenos en Masa: Desplazamiento no selectivo de material.
• Fenómenos de Gravedad Asistida: Procesos en los que actúan a la vez el agua y la gravedad.

Causas de los Movimientos de Ladera

Incluyen factores que pueden modificar las fuerzas internas y externas que actúan en el terreno.

Factores Condicionantes

Dependen de la propia naturaleza, forma y estructura del terreno.

• Geología: Litología y estructura.
• Geomorfología: Grado de inclinación de las pendientes en relación con la resistencia de los materiales; presencia de deslizamientos antiguos.
• Condiciones Hidrológicas y Climáticas: Comportamiento hidrogeológico asociado a aspectos relacionados con las condiciones climáticas.
• Vegetación: A veces tiene un papel protector y otras, lo contrario.

Factores Desencadenantes

Factores externos que producen la inestabilidad de una ladera.

• Vibraciones por Terremotos.
• Vulcanismo: Las cenizas y piroclastos acumulados en las laderas son depósitos que producen los deslizamientos.
• Procesos Erosivos: Eliminación del soporte lateral por erosión, socavación, etc.
• Acciones Antrópicas: Excavaciones para vías de comunicación, escombreras sobre laderas, construcción de presas, etc.
• Precipitaciones y Condiciones Climáticas.

Tipos de Movimientos de Ladera

• Deslizamientos: Movimiento de masas de suelo o rocas que deslizan sobre una o varias superficies al superarse la resistencia al corte de estas superficies.
• Flujos: El agua es el principal agente desencadenante por la pérdida de resistencia que origina.
  • Flujos de Barro o Tierra: Se dan en materiales finos y homogéneos.
  • Coladas de Derrubios: Fragmentos rocosos, cantos, bloques y gravas en una matriz fina de limos, arcillas y arenas.
• Reptación: Movimiento superficial muy lento.
• Solifluxión: En suelos de materiales finos en zonas frías, mojados, en la zona más superficial de la ladera.
• Desprendimientos y Vuelcos: Caídas muy rápidas de bloques. Los vuelcos se producen cuando los estratos buzan en sentido contrario a la ladera.
• Avalanchas Rocosas: Caída muy rápida de rocas que se desprenden de laderas escarpadas.