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Todo sobre el ciclo del agua desde una perspectiva geológica.

Hidrogeología,La Moraña,Sedimentología

La naturaleza fractal de las redes fluviales

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El mundo está construido a partir de unas pocas piezas básicas que siguen reglas estrictas, aunque extrañas y nada familiares.

Las diez claves de la realidad. Frank Wilczek, 2022

¿Por qué hay ríos con forma de árbol?

Muchos ríos y torrentes se caracterizan por presentar un patrón geométrico dendrítico similar a las ramas de un árbol (dendron significa árbol en griego), donde el canal principal recuerda al tronco mientras que los afluentes se asemejan a las ramas superiores.  

A simple vista este patrón muestra un aspecto caótico, con ramificaciones extendiéndose en cualquier dirección. Sin embargo, bajo esta aparente aleatoriedad se esconden algunas reglas básicas de la Naturaleza, y para desentrañarlas es necesario enfocar el problema desde tres puntos de vista:

1. Geología

2. Geometría

3. Termodinámica

Figura 1. Nervadura de una hoja en descomposición, ramas de un árbol y red de afluentes de los ríos Duero y Ebro. Tres ejemplos de patrón dendrítico a diferentes escalas. Imágenes de Gabriel Castilla.

1. Cuando el azar se cruza con la Geología

Uno de los principales agentes modeladores de paisajes es el agua que, cuando se desplaza por la superficie terrestre como consecuencia de la lluvia o el deshielo, configura un patrón de drenaje impulsado por la fuerza de la gravedad.

Desde que se produce el impacto de las gotas de lluvia sobre el terreno hasta que se forman pequeños regueros y canales por la erosión, son muchas las variables que pueden entrar en juego, pues la erosión es un proceso que depende del azar a muchas escalas.

Figura 2. La lluvia no siempre erosiona homogéneamente una superficie sedimentaria, pues algunos cantos rodados, distribuidos al azar, pueden actuar como pequeños paraguas (izquierda) que condicionan el camino que inicialmente puede seguir la corriente. Poco a poco el agua escurre y va incidiendo en el terreno hasta que logra encauzarse en pequeñas canaladuras (centro) y regueros (derecha) que, como se puede apreciar en la imagen, ven alterada su distribución espacial por la presencia de obstáculos, en este caso raíces (derecha).
Figura 2. La lluvia no siempre erosiona homogéneamente una superficie sedimentaria, pues algunos cantos rodados, distribuidos al azar, pueden actuar como pequeños paraguas (izquierda) que condicionan el camino que inicialmente puede seguir la corriente. Poco a poco el agua escurre y va incidiendo en el terreno hasta que logra encauzarse en pequeñas canaladuras (centro) y regueros (derecha) que, como se puede apreciar en la imagen, ven alterada su distribución espacial por la presencia de obstáculos, en este caso raíces (derecha). Imágenes de Gabriel Castilla.

Pero más allá de la inicial concatenación de factores aleatorios (cantos, raíces, etc.), hay tres variables que condicionan la forma de una red de drenaje:

  1. El clima, que controla la cantidad e intensidad de la lluvia durante los episodios de tormenta, y por tanto la cantidad de agua que circula por la red.
  2. La litología, que condiciona la resistencia de las rocas y el sedimento a la erosión, pues los materiales blandos, permeables o poco consolidados permiten que el agua se abra paso con más facilidad.
  3. La tectónica, que determina desde las fracturas del terreno por donde se encauza el agua con más facilidad, hasta los cambios en el nivel de base (la desembocadura) hacia donde se desplaza el agua, normalmente depresiones del terreno o el nivel del mar. El descenso del nivel de base provoca un fenómeno conocido como erosión remontante (ver Figura 3), un proceso que favorece el crecimiento de la red de afluentes en la zona de cabecera.
Figura 3. El motor que impulsa el agua por una pendiente es la gravedad (izquierda). Un cambio en el nivel de base de un río o un torrente supone un aumento de la energía potencial del fluido. El agua salva esta diferencia con un aumento de la energía cinética (gana velocidad porque ha ganado altura). El resultado es un aumento de la erosión en sentido opuesto a la pendiente, o sea, remontando la corriente. Esto se traduce en una mayor incisión del agua, un lavado del sedimento que soporta las raíces de los árboles (centro) y el crecimiento de los canales en la zona de cabecera (derecha). Imágenes de Gabriel Castilla.

Como vemos, la configuración final de la red de drenaje parece ser un reflejo del sustrato geológico (litología y tectónica) junto con el  clima y el azar.

Los datos bibliográficos señalan que de las múltiples configuraciones posibles el patrón dendrítico es el más frecuente de todos, y éste suele desarrollarse sobre materiales que presentan una resistencia homogénea a la erosión.

Figura 4. Los tres patrones de drenaje más frecuentes: patrón angular (izquierda), que está condicionado por la existencia de un sistema de fracturas perpendiculares; patrón dendrítico (centro), que se desarrolla sobre terreno sedimentario blando y homogéneo o sobre batolitos; y patrón rectangular (derecha), muy frecuente en terrenos donde se intercalan capas duras y blandas.
Figura 4. Los tres patrones de drenaje más frecuentes: patrón angular (izquierda), que está condicionado por la existencia de un sistema de fracturas perpendiculares; patrón dendrítico (centro), que se desarrolla sobre terreno sedimentario blando y homogéneo o sobre batolitos; y patrón rectangular (derecha), muy frecuente en terrenos donde se intercalan capas duras y blandas.

2. Cuando el azar y la Geología se cruzan con la Geometría

En 1975 el matemático Benoît Mandelbrot acuñó el término fractal para referirse a aquellos patrones geométricos irregulares que se repiten a múltiples escalas. Desde este enfoque todas las redes fluviales dendríticas se consideran fractales, y por tanto se pueden expresar con lenguaje matemático.

Figura 5. Mapa que muestra la red de drenaje del torrente y las cárcavas de Villaflor (Ávila). El conjunto muestra un patrón dendrítico similar a diferentes escalas, desde los canales principales de mayor tamaño (en naranja y amarillo) hasta los afluentes más pequeños (azules y grises). Esta autosemejanza multiescalar es una característica propia de los fractales. Mapa elaborado por Javier Pérez Tarruella.
Figura 5. Mapa que muestra la red de drenaje del torrente y las cárcavas de Villaflor (Ávila). El conjunto muestra un patrón dendrítico similar a diferentes escalas, desde los canales principales de mayor tamaño (en naranja y amarillo) hasta los afluentes más pequeños (azules y grises). Esta autosemejanza multiescalar es una característica propia de los fractales. Mapa elaborado por Javier Pérez Tarruella.

Cualquier red de drenaje tiene una dimensión fractal (D), un valor numérico que se obtiene al relacionar las bifurcaciones (ramificaciones más o menos complejas) de la maraña de canales que lo forman respecto a su longitud total.

Según los datos bibliográficos, la mayoría de las redes dendríticas presentan dimensiones fractales comprendidas entre 1.6 y 1.8

¿Esto qué significa?

  • De forma intuitiva entendemos que las líneas abiertas y curvas que dibujamos sobre un papel tienen una sola dimensión y por tanto un valor D=1;
  • mientras que las formas cerradas que dibujamos en dos dimensiones (el área de un círculo o un cuadrado, por ejemplo) tienen un D=2;
  • y los cuerpos tridimensionales (con volumen) presentan un D=3.

Sin embargo, aunque existen objetos que pueden alojarse en espacios bidimensionales (2D) o tridimensionales (3D), su dimensión espacial no es necesariamente 2 o 3.

Figura 6. Representación de la dimensión fractal (D) para objetos de una, dos y tres dimensiones. Las nervaduras lineales de una hoja siguen un patrón dendrítico que tiende a rellenar una superficie, lo que le otorga una dimensión fractal comprendida entre 1 y 2.
Figura 6. Representación de la dimensión fractal (D) para objetos de una, dos y tres dimensiones. Las nervaduras lineales de una hoja siguen un patrón dendrítico que tiende a rellenar una superficie, lo que le otorga una dimensión fractal comprendida entre 1 y 2.

Las formas geométricas de gran complejidad adoptan valores fraccionarios de D (de ahí el término fractal, que literalmente significa roto o quebrado).

Una red fluvial similar a las nervaduras de una hoja muestra un patrón geométrico dendrítico que tiende a extenderse por el terreno hasta ocupar la mayor superficie posible.

¿Por qué?

3. Cuando el azar, la Geología y la Geometría se cruzan con la Termodinámica

Los ríos y torrentes que configuran la red de drenaje de una cuenca son sistemas termodinámicos, es decir, partes del Universo que podemos individualizar para estudiarlos desde el punto de vista de la energía, el calor y el movimiento.

En este contexto, y de forma muy simple, se podría decir que las redes de drenaje dendríticas se rigen por una única norma: la tendencia de todo sistema a alcanzar un equilibrio termodinámico, es decir, un estado de máxima entropía o desorden. Esta norma es el Segundo Principio de la Termodinámica y rige el destino de cualquier sistema cerrado y en equilibrio térmico del Universo.

Sin embargo, los ríos no pueden alcanzar este equilibrio porque son sistemas abiertos que intercambian materia y energía con su alrededor: entra agua (materia) periódicamente por tormentas, deshielo o escorrentía subterránea;  y disipan mucha energía en forma de calor debido a la fricción del agua con la superficie del terreno.

Puesto que el sistema río no puede alcanzar el equilibrio termodinámico, se conforma con la segunda mejor opción posible: lograr un equilibrio dinámico de flujo en el que se pierda la menor cantidad de energía posible. Desde este punto de vista, la forma fractal de una red de drenaje es el reflejo de este equilibrio o balance entre los factores que hacen que el sistema “pierda” energía y los que permiten “ahorrar” energía.

Figura 7. La energía disipada por la fricción del agua sobre el sedimento aumenta con la distancia recorrida y con la superficie de rozamiento; pero disminuye con el volumen de agua que transporta. Es por ello que cuando varias corrientes menores se funden en otra de mayor tamaño, la energía disipada del sistema disminuye, y esto la hace termodinámicamente más estable. Este es el origen de la jerarquización de una res de drenaje, desde pequeñas cárcavas (izquierda), pasando por la unión de varios canales (centro) y el desarrollo de canales de mayor tamaño y profundidad (derecha). Imágenes de Gabriel Castilla.
Figura 7. La energía disipada por la fricción del agua sobre el sedimento aumenta con la distancia recorrida y con la superficie de rozamiento; pero disminuye con el volumen de agua que transporta. Es por ello que cuando varias corrientes menores se funden en otra de mayor tamaño, la energía disipada del sistema disminuye, y esto la hace termodinámicamente más estable. Este es el origen de la jerarquización de una red de drenaje, desde pequeñas cárcavas (izquierda), pasando por la unión de varios canales (centro) y el desarrollo de canales de mayor tamaño y profundidad (derecha). Imágenes de Gabriel Castilla.

Ahora ya conocemos los tres factores que subyacen bajo el aparente caos de las redes de drenaje dendríticas: Geología, Geometría y Termodinámica; y por tanto estamos en condiciones de retomar la pregunta de partida pero con una pregunta más certera:

¿Cómo llega un río o un torrente a desarrollar un patrón dendrítico fractal?

1º El sistema de drenaje parte de una configuración inicial condicionada por el azar sobre un determinado sustrato geológico y poco a poco va probando las diferentes posibilidades energéticas.

2º Las posibilidades que resultan más favorables al ahorro de energía “sobreviven” durante más tiempo, mientras que las más alejadas del equilibrio tienden a desaparecer.

3º Con el paso del tiempo se establece un sistema complejo de naturaleza fractal que fluctúa (equilibrio dinámico) en torno a un estado ideal de mínima pérdida (disipación) de energía.

4º Si no hay factores geológicos (tectónicos, litológicos) que condicionen fuertemente el desarrollo de la red de drenaje, la forma arborescente tiende a ser la más estable termodinámicamente.

Este es uno de los contenidos del Geolodía 2022 de Ávila. ¡No te lo pierdas en directo el domingo 8 de mayo 2022 en Villaflor!

Bibliografía

  • García, M. y Fairén, V. (1980). Estructuras disipativas. Algunas nociones básicas /1. El Basilisco, Nº 10, mayo-octubre, pp. 8-13
  • Gutiérrez Elorza, M. (2008). Geomorfología. Pearson Educación, Madrid.
  • Mandelbrot, B. (1997). La geometría fractal de la naturaleza. Tusquets, Barcelona.
  • Martínez, F.; Ojeda, J. A. y Manríquez, H. (2020). Morfometría y Fractalidad en Redes de Drenaje de Cuencas Chilenas. Conferencia del XXIV Congreso Chileno de Ingeniería Hidráulica.
  • Ramírez-Hernández, R.; Rodríguez-Infante, A. y Ordaz-Hernández, A. (2017). Dimensión fractal de redes de drenaje controladas estructuralmente en cuencas hidrográficas de Pinar del Río, Cuba. Minería y Geología, Vol. 33 (2), pp.163-176.
  • Schlichting, H. J. (2015). La geometría de las redes fluviales. Investigación y Ciencia Nº 463 (abril), pp. 84-86.
  • Strahler, A. N. y Strahler, A. H. (1994). Geografía Física. Ediciones Omega, Barcelona.
  • Zucarelli, G. V. y Tabernig, D. (2009). Análisis Fractal de la Red de Drenaje del Arroyo Feliciano (Entre Ríos, Argentina). Cuadernos del CURIHAM, Vol. 15, pp. 31-42.
Geomorfología,Hidrogeología,Minerales y rocas,Paleoclima,Riesgos,Sierra de Gredos,Valle del Tiétar

VÍDEO | La montaña vaciada. El abanico aluvial de candeleda (ávila)

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Humedales en tierras de labor

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Texto y gráficos – Fina Muñoz

Imágenes – Gabriel Castilla

El paisaje que puede verse al dar un paseo por los alrededores de El Oso, en Ávila, es un relieve bastante llano con una red de drenaje apenas marcada por las curvas de nivel del terreno.

El agua de lluvia se acumula en pequeñas lagunas sin salida a ningún cauce o lago y se va desecando por infiltración lenta junto a ciclos diurnos de evaporación. En períodos de estiaje, el embalsamiento deja zonas encharcadas con agua que se va enriqueciendo en sales. Estas sales proceden de la propia lluvia y del lavado de los materiales de alrededor que arrastra sales disueltas.

Lagunas endorreicas de La Moraña

A este tipo de humedal lo denominamos habitualmente como lagunas endorreicas (fig. 1). Es decir, son cuencas continentales donde la superficie del terreno corta al nivel freático y el aporte de agua se debe a la escorrentía superficial cuando llueve.

Figura 1: Modelo conceptual de la laguna endorreica de El Ejido, en el término municipal de Riocabado.

¿SABÍAS QUE…? La geografía española del interior de la península está salpicada por este tipo de lagunas. Algunas de las más conocidas: Villafáfila (Zamora), Gallocanta (Aragón), Pétrola (Albacete) o del Hito (Cuenca).

En el caso de la Moraña, la interacción con las aguas subterráneas es mínima o nula. La tendencia natural de estas lagunas es a la colmatación con los sedimentos (Martín et al., 2010), que acabarán rellenando la cuenca.

La laguna del Ejido, en Riocabado

La etimología latina del nombre de la laguna del Ejido (exitus: salida) se relaciona con un terreno colectivo, indiviso, sin posibilidad de venderse o heredarse situado en las afueras de un pueblo. En las sucesivas series cartográficas de la Dirección General del Instituto Geográfico y Catastral de los años 1941, 1989 y 2015 se pueden ver ligeros cambios de los límites (Fig. 2) de la laguna del Ejido.

1941
1989
2005

Fig. 2. Cartografía de la laguna del Ejido en los años señalados. (Fuente: CNIG)

Sin embargo, en las diferentes ortoimágenes del Instituto Geográfico Nacional de los años 1956, 2000 y 2015 (Fig. 3) se aprecia cómo los terrenos de la laguna siempre se han mantenido sin arar y el perímetro apenas si ha variado.

1956
2000
2015

Fig. 3. Ortoimagen de la laguna del El Ejido en los años señalados. (Fuente: CNIG)

Desecación por drenaje

Al igual que en otras zonas húmedas de España, los humedales de La Moraña han sufrido una modificación a cargo de manos humanas. Un claro ejemplo son los canales excavados por debajo de la superficie freática para drenar los terrenos encharcados y ganar terrenos agrícolas. De la misma manera, en los bordes de los caminos que sirven de vías de acceso se drenan los campos alrededor de la laguna del Ejido (figura 4). Los canales con trazados rectilíneos como el Arroyo de los Collados o el Reguero de San Juan aprovechan líneas de máxima pendiente hacia los puntos más deprimidos de la topografía para facilitar así la evacuación del agua.

Figura 4. Canal de drenaje y aguas encharcadas al borde del camino cerca de la laguna del Ejido, en Riocabado.

Cómo se mantiene el agua en un sustrato arenoso

En este humedal el régimen natural de inundación depende tanto de las condiciones climáticas como de la relación entre las rocas que hay en profundidad. Como si fuera el fondo impermeable de una piscina que retiene el agua, el sustrato arenoso dunar empapado sobre el que se asientan las lagunas está contenido en un vaso de rocas de baja permeabilidad: las areniscas arcillosas del Mioceno. Esta capa situada por debajo de las arenas dunares frena el drenaje rápido de las aguas estancadas en la superficie (ver fig. 1).

Las arenas dunares conforman el acuífero de Los Arenales que se sitúa entre el sur del Duero y el Sistema Central con casi una extensión de 7600 km2 (IGME, 1999) y un espesor no superior a los 20 m (Navarro et al, 1993). Tienen mayor porosidad y son más permeables que las areniscas arcillosas del Mioceno que no transmiten el agua con facilidad.

Para saber más sobre el mar de dunas de La Moraña.

Qué pasa cuando se desecan las lagunas

Al desaparecer el humedal, las plantas que aparecen en algunos sectores son halófilas (Martín et al, 2010), es decir, tienen afinidad por un sustrato salino, depositado por el agua que ha sido evaporada. Tras largos períodos sin lluvia, estos suelos arcillosos quedan cuarteados con grietas de retracción y un tapizado vegetal ya deshidratado (fig. 5 y 6). Entre la población local, estas zonas son denominadas saladares o salobrales.

Figura 5. Grietas de desecación en suelo areno-arcilloso.
Figura 6. Tapiz de algas secas en el saladar, cerca de El Oso (Ávila).

En el Geolodía 2019 veremos, además del funcionamiento de las lagunas endorreicas, cómo en la zona se abastecen de agua potable sin que ello afecte al hábitat natural de las aves en la laguna de El Oso. ¡No te lo pierdas!

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Referencias

Geomorfología,Hidrogeología,Riesgos,Valle del Alberche

Reconciliando la tradición oral de las «vejigas» con la geología y el estudio de los riesgos naturales I

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Autor – Javier Élez

Muchos habréis escuchado el relato de nuestros mayores cuando contaban que había «vejigas» llenas de agua en el interior de la montaña que «explotaban» y movían enormes cantidades de agua y piedras, en ocasiones causando daños a poblaciones y propiedades.

Sin embargo, y tal como apunta Alberto Martín en el comentario que nos hizo llegar en Facebook, la montaña -el Sistema Central en la zona de Ávila- está constituida fundamentalmente por granito. El granito es un material muy poco dado a generar grandes cavidades en su interior, en las condiciones atmosféricas actuales se disuelve muy despacio. Es difícil entender cómo en una roca fundamentalmente impermeable se puede acumular agua en grandes cantidades y que por algún tipo de sobrepresión termine explotando y provocando una inundación.

Desde la geología podemos contaros algunos de los fenómenos naturales que suceden en las zonas de alta montaña desde un punto de vista científico y que esperamos que reconcilie esta tradición oral de las «vejigas» con la ciencia moderna.

Este intento de reconciliación viene de lejos. Los naturalistas trataron de explicar ya hace años estos fenómenos.

Nicolás de la Fuente Arrimadas escribe en 1926 en su “Fisiografía e historia del Barco de Ávila”:

“Obsérvase también en estas sierras otro importante fenómeno de destrucción: las vejigas o vejigones. Aparecen después de grandes nevadas y lluvias, las cuales se infiltran entre las rocas que tienen cubiertas sus hoquedades sólo por terrenos modernos; se depositan allí, van lentamente socavando el bloque granítico más inferior a estas aguas infiltradas, y por su gran peso, y haciendo mucha presión, rompen, lanzan a lo mejor en un día claro, todo el bloque, produciendo un estampido que las gentes del país distinguen bien del trueno; precipitanse las aguas desde la cima o sitios de la vejiga y todo lo destruyen, arrancando peñascos, árboles y prados, y dejando barrancadas como la que se observa al N. E. del Tormal o Cabeza del Muladar. Resulta una gran hoquedad en el sitio en que se rompe la vejiga, socavada desigualmente en el granito, hasta de 90 metros de profundidad, por acumularse en algunas, como en el vejigon de Amar de la Torre (Escorial) sus 300 000 quintales de agua, y arrastrando peñas de más de 400 quintales de peso”.

Para dimensionar bien lo que describe Nicolás de la Fuente hay que saber que:

  • Un quintal español equivale a prácticamente 46 kg. Por tanto, 300.000 quintales de agua equivalen a 13.802 toneladas de agua.
  • Además, una peña de 400 quintales equivale a 18,4 toneladas y esto son unos 7 m3 de granito más o menos.

Poca broma…

Las «vejigas» de las que nos habla la tradición oral no son cavidades de agua en el interior de la montaña que explotan. Sin embargo, tienen una explicación relativamente sencilla y como veréis bastante lógica desde el punto de vista de la Geología y en el contexto de dinámicas de alta montaña.

Cómo se desencadena

Una sucesión de acontecimientos tipo (inspirada en los trabajos de Bodoque y colaboradores de 2007 y Villanueva y colaboradores de 2011), sería:

1.Llueve de forma muy importante y rápida (o nieva) sobre las partes más altas de la montaña. Se produce lo que se denomina un evento torrencial de elevada magnitud.

2. En las zonas de mayor pendiente y donde el granito no está descarnado, la ladera de la montaña todavía puede tener una cubierta compuesta por una cierta vegetación sobre un manto de alteración de bastante espesor y que suele incorporar bloques grandes de granito, a veces con un canchal encima. Es una zona muy porosa y aquí es donde el agua se infiltra y se acumula.

3. La alta pendiente y el peso adicional del agua hacen que una parte de la ladera de la montaña se desequilibre gravitacionalmente y se deslice cuesta abajo. La masa deslizada está compuesta fundamentalmente por el manto de alteración junto con un volumen importante de agua infiltrada.

4. La masa de material que se desliza es por tanto una amalgama de agua y rocas. Además, el agua que contiene hace de lubricante para que el manto de alteración deslice sobre el granito menos alterado que se encuentra por debajo. Como la pendiente es muy alta, el material deslizado incrementa mucho su velocidad y se comporta como un flujo hiperconcentrado (flujo no newtoniano en términos físicos), una pasta de barro, agua y rocas en la que la mayor parte son los sólidos.

5. El material cae cuesta abajo de forma muy rápida, encauzándose en alguno de los regueros existentes y arrasando todo a su paso.

6. Cuando la pendiente disminuye ladera abajo, el flujo pierde velocidad y termina parándose. Los bloques mayores se quedan aquí, lo que incluye a los de «400 quintales de peso». Es en ese momento cuando el agua empieza a escapar de la masa deslizada. La cantidad de agua es muy importante y aunque se ha frenado por la pérdida de pendiente sigue teniendo bastante velocidad con lo que arrastra la arena y el barro (los materiales más ligeros) y continúa avanzando cuesta abajo arrasando de nuevo todo a su paso, como los árboles que va encontrando.

7. Este volumen de agua enorme termina inundando las zonas más bajas, arrastrando troncos de árboles y moviéndose hasta encontrar un cauce mayor aguas abajo en donde encauzarse.

Animación simplificada del funcionamiento de una «vejiga» o flujo hiperconcentrado en relación con deslizamientos gravitacionales.

Para saber más sobre cómo se produce la alteración del granito: Las formas del granito: el berrocal

La tradición y la explicación

Al final un deslizamiento en la zona alta provoca una inundación en las zonas más bajas de la montaña.

Comparando con la tradición oral de las «vejigas», podemos explicar la cantidad de rocas que se mueven y su gran tamaño, ya que caen cuesta abajo por zonas de mucha pendiente. También la marca clara del lugar donde «revienta» la «vejiga», que es donde queda la cicatriz del deslizamiento gravitacional inicial. El estampido sería el ruido de los bloques de granito de gran tamaño golpeándose entre ellos y contra el suelo mientras caen cuesta abajo a toda velocidad.

Este proceso también explica una característica observada por los habitantes de la Sierra y es que el fenómeno de las «vejigas» a veces se produce incluso un par de días después de las lluvias fuertes. El agua acumulada durante la lluvia desequilibra una zona en la ladera pero ésta, según el caso, puede llegar a tardar un tiempo en caerse.

Para te hagas una idea, hay deslizamientos gravitacionales de ladera disparados por un terremoto que tardan semanas y hasta meses en moverse después de que hayan sido desequilibrados por la energía sísmica liberada.

¿Conoces casos de «vejigas»?

Para que todos podamos conocer un poco más sobre este fenómeno os invitamos a que nos contéis esas tradiciones orales de las que hablamos en este artículo.

SEGUNDA PARTE. Continúa leyendo la segunda parte de este artículo, donde se explica el caso de Venero Claro, en Navaluenga, y otros casos documentados: Reconciliando la tradición oral de las «vejigas» con la geología y el estudio de los riesgos naturales II: el caso de Venero Claro

Recursos utilizados

Geomorfología,Hidrogeología,Riesgos,Valle del Alberche

Reconciliando la tradición oral de las «vejigas» II: Venero Claro y otros casos

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Autor – Javier Elez

Para contextualizar estos casos es necesario leer la primera parte de esteartículo sobre qué son las «vejigas» y su explicación científica: Reconciliando la tradición oral de las «vejigas» con la geología y el estudio de los riesgos naturales I (PRIMERA PARTE)

El caso de Venero Claro en Navaluenga

De todo el proceso geológico sucedido en Venero Claro tenemos registro fotográfico y evaluación científica moderna gracias a Andrés Díez Herrero, geólogo e investigador del área de Riesgos Geológicos del Instituto Geológico y Minero que junto con un equipo multidisciplinar de colaboradores han caracterizado y estudiado uno de estos flujos hiperconcentrados en relación con movimientos de ladera a los que la tradición oral denomina «vejigas».

Este caso sucedió en 1997 en el arroyo Cabrera, junto a la localidad abulense de Navaluenga y a día de hoy los trabajos publicados sobre este evento son considerados de referencia a nivel internacional en el estudio de los Riesgos Naturales relacionados con inundaciones súbitas.

Secuencia de fotografías de 1997 tomadas por Andrés Díez justo después de la avenida

Vista general de la cuenca fluvial del arroyo Cabrera en la Sierra del Valle (Sierra de Gredos oriental). La parte más alta está a 1923 m de altura y la parte más baja, donde desemboca el arroyo Cabrera en el río Alberche, a 735 m. La línea en color claro evidencia el lugar por el que se encauzó el flujo hiperconcentrado. El deslizamiento inicial se produjo en la parte más alta. Andrés Díez Herrero.

Fotografía 1: Vista general de la cuenca fluvial del arroyo Cabrera en la Sierra del Valle (Sierra de Gredos oriental). La parte más alta está a 1923 m de altura y la parte más baja, donde desemboca el arroyo Cabrera en el río Alberche, a 735 m. La línea en color claro evidencia el lugar por el que se encauzó el flujo hiperconcentrado. El deslizamiento inicial se produjo en la parte más alta.

Cicatriz del deslizamiento en primer plano. El lugar donde se inicia el deslizamiento inicial y perspectiva hacia abajo en la que se ve también en colores claros el lugar por el que se encauzó el flujo hiperconcentrado. Imagen de Andrés Díez Herrero.

Fotografía 2: Cicatriz del deslizamiento en primer plano. El lugar donde se inicia el deslizamiento inicial y perspectiva hacia abajo en la que se ve también en colores claros el lugar por el que se encauzó el flujo hiperconcentrado.

Aspecto de la zona arrasada por la avenida. Prácticamente toda la vegetación de la rivera, en un ancho muy reducido, ha sido completamente desmantelada. Imagen de Andrés Díez Herrero.

Fotografía 3: Aspecto de la zona arrasada por la avenida. Prácticamente toda la vegetación de la rivera, en un ancho muy reducido, ha sido completamente desmantelada.

Fotografías de los depósito con los bloques mayores en una zona con menos pendiente. Atención a la persona que hace de escala en las fotos, que da una idea del diámetro de varios metros de algunos bloques. Imagen de Andrés Díez Herrero.

Fotografía 4: Fotografías de los depósito con los bloques mayores en una zona con menos pendiente. Atención a la persona que hace de escala en las fotos, que da una idea del diámetro de varios metros de algunos bloques.

Panorámica, arriba a la izquierda la zona en donde se depositaron los bloques mayores, abajo y a la derecha el lugar por donde se inició la inundación. Imagen de Andrés Díez Herrero.

Fotografía 5: Panorámica, arriba a la izquierda la zona en donde se depositaron los bloques mayores, abajo y a la derecha el lugar por donde se inició la inundación.

Aspecto del puente de Trampalones tras la riada, un poco aguas abajo del punto de la fotografía 4. Los troncos son de árboles de tamaño considerable. Y el puente es lo que está debajo y detrás del montón de árboles… Imagen de Andrés Díez Herrero.

Fotografía 6: Aspecto del puente de Trampalones tras la riada, un poco aguas abajo del punto de la fotografía 4. Los troncos son de árboles de tamaño considerable. Y el puente es lo que está debajo y detrás del montón de árboles…

Depósito de árboles arrastrados por la riada en el puente de la Colonia de Venero Claro, ya cerca de la desembocadura con el río Alberche. Imagen de Andrés Díez Herrero

Fotografía 7: Depósito de árboles arrastrados por la riada en el puente de la Colonia de Venero Claro, ya cerca de la desembocadura con el río Alberche.

Para comprender bien el fenómeno hay que hacer un esfuerzo por visualizar que hay más de un kilómetro de desnivel desde el punto en el que se inicia el desprendimiento y la desembocadura del arroyo en el río Alberche. Todo ese diferencial de cota (energía potencial) hace que la masa deslizada tenga un nivel de energía enorme.

Además, al encauzarse cuesta abajo por uno de los valles existentes concentra su actividad en una extensión espacial muy limitada a lo ancho del valle. La zona denudada (erosionada) es muy larga como se aprecia en la fotografía 1, pero tiene pocas decenas de metros de ancho: el Venero Claro.

Otros casos históricos

Además del evento de arroyo Cabrera en Navaluenga, en la literatura específica sobre el tema hay otras de estas “vejigas” estudiadas.

Una de ellas sucedió en el arroyo de Jubaguerra en enero de 1996 (en el valle del Jerte en Cáceres; publicado por Pedraza y colaboradores en 2004).

Por tanto, hasta el momento tendríamos identificados cuatro de estos fenómenos en el Sistema Central sumando los dos que describe Nicolás de la Fuente Arrimadas en su “Fisiografía e historia del Barco de Ávila” (ver primera parte de este artículo):

  • NE del Tormal o Cabeza del Muladar, muy cerca de Bohoyo (Ávila), previo a 1926.
  • Amar de la Torre, en El Escorial (Mádrid), previo a 1926.
  • En el Arroyo Jubaguerra, ya en el valle del Jerte (Cáceres), en 1996.
  • Arroyo Cabrera, en Navaluenga (Ávila), en 1997.

Estos cuatro no pueden ser los únicos. Este fenómeno se debe haber producido a lo largo de todo el Sistema Central  de forma relativamente habitual.

Por ejemplo, muy cerca del pueblo de El Raso, en Ávila, encontramos un Arroyo de la Vejiga. También en la localidad de Miraflores de la Sierra, ya en la provincia de Madrid pero igualmente en una zona de montaña con fuerte desnivel, se encuentra el Arroyo de la Vejiga, que justo desemboca en el pueblo. Estos topónimos no pueden ser casuales aunque es posible que sean tan antiguos que ya nadie recuerde por qué se les puso ese nombre.

¿Conoces casos de «vejigas»?

Para que todos podamos conocer un poco más sobre este fenómeno os invitamos a que nos contéis esas tradiciones orales de las que hablamos en la primera parte de este artículo.

Os pedimos que nos hagáis participes a todos de las historias sobre las vejigas que cuentan vuestros mayores o que oísteis de pequeños para poder recopilarlas y que no se pierdan y pueda quedar un pequeño registro escrito sobre ellas.

Riada de Navalmoral de la Sierra 1929

Carlos del Peso nos envía la noticia publicada de una vejiga que causó cuatro muertos hacia 1929 en Navalmoral de la Sierra.

Riada Navalmoral de la SierraDescarga

Recursos utilizados

Geoarqueología,Hidrogeología,Valle Amblés

Los manantiales de Ulaca o cómo llega el agua hasta la cima del monte

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Autora – Fina Muñoz

Para las sociedades humanas antiguas la captación de recursos siempre fue de vital importancia. El agua era un elemento esencial, por lo que muchos de estos pueblos se asentaban cerca de ríos y otras fuentes de agua. Incluso hoy en día gran parte de nuestras ciudades se encuentran próximas a un río.

En Ulaca los ríos se hallan relativamente alejados del núcleo del castro. Pero todavía hoy existen manantiales en la parte más alta del cerro, dentro de lo que fue el recinto amurallado de la antigua ciudad vetona. Esos manantiales constituyeron muy probablemente uno de los recursos hídricos que aprovechaban sus ciudadanos de manera cotidiana.

¿Pero cómo llega el agua hasta lo más alto de un cerro granítico? ¿Cómo mana ese agua a través de una roca como el granito?

Los acuíferos en la roca granítica

En hidrogeología se entiende que un acuífero es aquella formación geológica que permite la circulación de agua por sus poros o grietas, de forma que se pueda aprovechar para su uso.

Al observar una muestra de granito de cerca veremos que no son rocas porosas y por tanto no permiten la circulación de agua. Sin embargo, en los diversos afloramientos de granito en el entorno del castro se pueden apreciar fracturas o diaclasas con diferentes orientaciones. Estas diaclasas configuran lo que se denomina porosidad secundaria al constituir una red tridimensional compleja e interconectada y que sí permite la circulación del agua aunque sea de forma lenta.

Para expresar la productividad hídrica en hidrología subterránea utilizamos el parámetro permeabilidad, que alude a la cantidad de interconexión entre los poros y/o fracturas y por tanto a la capacidad de que el agua pueda fluir mejor o peor a través de ellos.

Por todo ello, se dice que los granitos presentan una permeabilidad entre media y baja en función del grado de fracturación y en comparación con la permeabilidad de otras formaciones rocosas (Figura 1).

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Figura 1. Esquema tridimensional de una formación rocosa granítica fisurada y detalle de un perfil típico con desarrollo de sedimentos de porosidad intergranular. (Modificado de Molinero, J. 2005).

Una red de fracturas y un sistema de vasos comunicantes

Si se observa la foto aérea del entorno del castro, se aprecian claramente direcciones de fracturación preferentes (Figura 2).

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Figura 2. Familias de fracturas en los granitos, una en verde con dirección NNW-SSE y otra en naranja ENE-WSW. Canteras en la zona Sur del castro de Ulaca.

Fracturación y paisaje: fallas y diaclasas

Esta red tridimensional interconectada funciona como un sistema de vasos comunicantes, de forma que el agua que llega a las zonas de recarga (las cumbres más altas en la Sierra de la Paramera) empuja por gravedad y hace ascender el agua en otros puntos más alejados, como el cerro de Ulaca.

Cuando hay una intersección entre la superficie del relieve y la superficie piezométrica del acuífero (superficie que une los puntos donde el agua se encuentra a la misma presión en el subsuelo) se produce una surgencia de agua que forma un manantial.

Además, la existencia de varias turberas en el castro de Ulaca (Figura 3) indica que el nivel freático (superficie que une los puntos donde encontramos agua en el subsuelo, independientemente de la presión) en el acuífero granítico está cercano a la superficie.

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Figura 3. Turbera en la zona alta del castro de Ulaca cerca de las ruinas del edificio denominado «El Torreón».

La «domesticación» del agua en las culturas antiguas

En el yacimiento vetón de Ulaca no hay pruebas de obras hidráulicas realizadas por sus antiguos moradores, por lo que el aprovechamiento del agua debía realizarse directamente por captación de los manantiales de la zona.

Es muy probable que el manantial presente en la zona alta del castro, junto a las ruinas del edificio conocido como «El Torreón», estuviera ya activo, siendo la situación de este edificio estratégica para la «domesticación» de los recursos hídricos.

¿Sabías que…?

La Cultura de las Motillas, anterior a Ulaca, fortificó sus pozos de más de una decena de metros de profundidad con fuertes murallas y torres de vigilancia en torno a ellos.
Esta importante defensa del recurso hídrico coincide en parte con episodios climáticos muy secos y es el reflejo de algunos de los primeros aprovechamientos del nivel freático en la Península.


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La Motilla del Azuer, en Daimiel, es el yacimiento más representativo de la Edad del Bronce en La Mancha.

Recursos docentes relacionados

RECURSO DIDÁCTICO. Temas y prácticas de hidrogeología e hidrología superficial

RECURSO DIDÁCTICO. Serie documental que repasa cuestiones fundamentales del agua subterránea

Bibliografía

Geología de Ávila,Geomorfología,Hidrogeología,Valle del Alberche

Arroyos de montaña

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Autores – Davinia Díez-Canseco y Jaime Cuevas

Un par de publicaciones atrás hablábamos de las cuencas hidrográficas y las redes de drenaje.

Vamos a profundizar con esta pequeña aproximación a los arroyos de montaña y su papel en la configuración del paisaje.

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Bolos arrastrados por el río

Los canales de una misma red de drenaje cumplen distintas funciones según su posición en la red:

  • Así, los ríos de gran caudal que vertebran la cuenca hidrográfica (en nuestro caso el río Alberche) se encargan principalmente del transporte de agua y sedimentos hasta la zona de salida de la cuenca.
  • Mientras que los pequeños canales o arroyos que se encuentran en las puntas finales de la ramificación hacen el duro trabajo de desmantelar el sustrato rocoso, o dicho de otra manera, tienen un importante papel en la construcción del paisaje.

Jerarquía de los canales de la red

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Representación gráfica del orden de Horton-Strahler o escala jerárquica de canales.

Estas diferencias en la función y el trabajo que desempeñan cada uno de los canales de una red de drenaje se pueden organizar en una escala jerárquica conocida como “orden de Horton-Strahler”.

  • Los canales de orden mayor se encuentran en el eje central de la cuenca y se encargan de desaguar todo el sistema de la red de drenaje.
  • Los canales de orden menor se sitúan hacia los bordes de la cuenca (suelen ser arroyos y torrentes) y se encargan principalmente de la erosión y desmantelamiento del terreno.
  • Los grados más bajos de la jerarquía se asignan a los pequeños arroyos y canales más lejanos, que son los responsables de “esculpir el terreno”.
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En la esta imagen de la vertiente norte de la Sierra de Gredos, en Ávila, se aprecian los canales y torrentes de orden jerárquico menor, los auténticos responsables de este espectacular paisaje.

Diferencias entre ríos y arroyos

La diferencia entre los ríos y los arroyos es que mientras los ríos mantienen un caudal relativamente estable a lo largo de todo el año, lo arroyos reducen significativamente su caudal en verano hasta incluso desaparecer.

El Arroyo Garganta de los Aquilones del Puerto, que veremos en la ruta del #Geolodía17 en Burgohondo, encaja en la tipología de “arroyo” con un orden bajo de jerarquía en la ramificación de la red.

Si comparamos este canal (punto 1 de la figura) con los que se observan en Puente Arco en Burgohondo (punto 2) o en las proximidades de Navaluenga (punto 3 ), donde el Alberche ya ha recibido aportes importantes de los afluentes de jerarquía menor, vemos diferencias, no sólo en su caudal, sino también en el tipo de depósito que encontramos en sus cauces.

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1. Garganta de los Aquilones

Canal de orden jerárquico bajo, con caudal moderado muy inestable que puede desarrollar con frecuencia episodios de riada. El depósito de sedimento es muy desordenado y de gran tamaño, con algunos bloques de más de 1 metro de diámetro.

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Arroyo Garganta de los Aquilones

2. Río Alberche desde Puente Arco, Burgohondo

En este punto el río Alberche tiene un orden jerárquico intermedio con un caudal relativamente estable, aunque en momentos de alta energía puede llegar a desbordarse. Como depósito de sedimento empieza a ser abundante la arena, aunque aún pueden observarse bloques y bolos.

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Vista del Alberche desde Puente Arco en Burgohondo

3. Río Alberche a su paso cerca de Navaluenga

Canal con alto orden jerárquico que es capaz de mantener un caudal estable a lo largo de todo el año. A esta altura el río es capaz de desarrollar extensas terrazas fluviales de arena y arcilla mientras que los bolos son cada vez más escasos y pequeños.

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Río Alberche cerca de Navaluenga

Para saber más sobre el papel de los arroyos de montaña en la configuración del paisaje: El abanico aluvial de Candeleda, la huella de una montaña vaciada.

Geomorfología,Hidrogeología,Valle del Alberche

Qué es una cuenca hidrográfica

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Autores – Davinia Díez-Canseco y Jaime Cuevas

La cuenca hidrográfica del Alberche

Una cuenca hidrográfica es un área del terreno cuyo relieve está controlado por una única red de drenaje. Estas redes son sistemas cerrados de canales que pueden enmarcarse en sistemas mayores. De esta forma, la cuenca hidrográfica del río Alberche pertenece al conjunto de sistemas fluviales que alimentan la cuenca del Tajo.

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Cuenca hidrográfica del río Alberche. Gráfico de Javier Elez.

Dentro de una misma cuenca hidrográfica los canales fluviales no se comportan de la misma manera. Así, el tipo de sustrato va a condicionar el comportamiento de los canales fluviales.

  • El sustrato aluvial se suele encontrar en el sector final de las cuencas y está formado por rocas sedimentarias de tamaño fino (areniscas y arcilla) y en esta zona los ríos desarrollan canales relativamente estables, de gran caudal y anchura y con desarrollo de extensas terrazas fluviales.
  • El sustrato rocoso, por el contrario, se localiza en la zona inicial o zona de cabecera de la cuenca, donde los canales son de menor caudal pero tienen mayor energía, siendo frecuente en la zona de cabecera los episodios de riadas. En este contexto los canales discurren directamente sobre la roca, dando lugar a formas fluviales erosivas como las marmitas de gigante  y frecuentes depósitos de bolos y bloques.

Algunas imágenes de la cuenca de captación del río Alberche.

Para saber más sobre redes de drenaje, cuencas de captación y sedimentos: El abanico aluvial de Candeleda, la huella de una montaña vaciada.