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GEOLODÍA 23. Cuando el río suena… ¿Cuánta agua lleva?

En Arévalo tienen su encuentro el río Adaja y su afluente el Arevalillo. Entre ambos drenan un área de casi 2.000 km2, pero sin la interacción con el subsuelo acabarían totalmente secos tras apenas dos días sin precipitaciones. La participación de las aguas subterráneas, la Geología, la evapotranspiración de las plantas o la presencia de embalses y lagunas condicionan el volumen de agua que acaba saliendo por el río y a qué ritmo lo hace.

Los Modelos Digitales del Terreno (MDT) son archivos que contienen datos de elevación de la superficie en un mapa de píxeles, estos nos permiten hacer una radiografía completa de estas cuencas de drenaje gracias a las diferencias de altitud entre píxeles. En la figura 1 vemos cómo cada punto de la red se ha coloreado en función del área drenada, es decir, en función del número de píxeles que llegan a él desde una altitud mayor. El Adaja recibe la mayor parte de sus aportes aguas arriba de la ciudad de Ávila, además en sus cursos altos las precipitaciones son mucho mayores, así que la mayor parte del caudal proviene de estas zonas.

Si cada gota de lluvia que cayese sus cuencas de drenaje acabase en los ríos, en Arévalo el Arevalillo llevaría un caudal medio de 9 m3/s y el Adaja de 25 m3/s ¡El caudal medio del Tormes en Salamanca!. Sin embargo, sin la interacción con el subsuelo estos caudales serían muy irregulares, muy elevados los días de lluvia, y con los cauces secos los días sin lluvia. La evaporación y evapotranspiración reduce el caudal del Adaja en un 75%. En el Arevalillo esta reducción es mucho más acusada, y es que es una cuenca muy particular, con zonas donde la red de drenaje no se ha organizado y existen cuencas endorreicas desconectadas del río, como es el caso de la Laguna de El Oso.

Las modelizaciones combinando los MDTs con la información climática, como la precipitación máxima diaria, nos permite, por ejemplo, calcular el peligro de inundación simulando lluvias torrenciales sobre este terreno. Como vemos en el mapa de la figura 2, en Arévalo este peligro no se traduce en un riesgo importante para la población, ya que las zonas expuestas al peligro no están pobladas ni cuentan con actividad económica.

Este contenido forma parte del Geolodía 2023 de Ávila en Arévalo, Ávila (España).

GEOLODÍA 23. Las terrazas colgadas del Adaja

Para que una corriente de agua erosione un valle fluvial se necesita un tiempo de evolución. En ese tiempo:

  1. Primero comienza a tallar la roca y predomina la erosión vertical.
  2. Después se van dibujando en el terreno los canales secundarios que conforman el área de drenaje de esa corriente.
  3. Y así sucesivamente, hasta llegar a sus interfluvios, los límites de la cuenca hidrográfica.

En una fase inicial, predomina la erosión vertical, pero los factores tectónicos o climáticos pueden hacer que esto cambie.

Cuando la energía de transporte no es suficiente para evacuar toda la carga, se colmata (se rellena) el cauce con sedimentos, formando así llanuras aluviales.

Mientras que en los períodos de mayor energía, la erosión excava en esos sedimentos encajando cada vez más el lecho del río. 

El resultado en el paisaje son terrazas colgadas adosadas a los márgenes, quedando topográficamente por encima las más antiguas sobre las más modernas.

Esquema de las 'terrazas colgantes' del río Adaja que se pueden observar desde el Mirador de Arévalo.
Esquema de las ‘terrazas colgantes’ del río Adaja que se pueden observar desde el Mirador de Arévalo.

Este contenido forma parte del Geolodía 2023 de Ávila en Arévalo, Ávila (España).

GEOLODÍA 23. Hotel de insectos

Autoría: María González Martín y Thibauld M. Béjard

La concienciación ambiental y el aumento del interés social por el cambio climático propicia la aparición de técnicas alternativas para mantener la biodiversidad. Una de ellas es la aparición de hoteles de insectos en diferentes puntos de la península, como en Arévalo (provincia de Ávila, Castilla y León). Un hotel de insectos es una estructura con diferentes secciones, tamaños y huecos que sirven de refugio a numerosos organismos, como abejas, saltamontes y diversos insectos polinizadores. Hoy en día se utilizan tanto para incrementar la biodiversidad local, tanto como forma ecológica de controlar plagas e invasiones en plantaciones y huertos. Actualmente, se considera que los insectos son unos de los grupos con mayor diversidad y éxito evolutivo, por lo que su impacto en los ecosistemas es muy importante. Pero, ¿ha sido siempre así? ¿Cuándo aparecieron por primera vez estos organismos? ¿En qué momento de la historia de la Tierra han un tenido su mayor éxito evolutivo?

Aparición de los insectos y características principales

El género Insecta apareció casi simultáneamente con las plantas terrestres, hace alrededor de 480 millones de años (Ma), durante el periodo Ordovícico. Estudios recientes muestran que los primeros insectos (por ejemplo, abejas y hormigas actuales) evolucionaron a partir de un grupo de crustáceos (como cangrejos y gambas). Hoy en día, hay alrededor de 1 millón de especies descritas, y se estima que podría haber entre 1.5-1.8 millones de especies en total, lo que representa el 90% de los organismos del planeta

Figura 1. Repartición de las especies del reino animal en función de si son vertebrados o invertebrados.

El cuerpo de los insectos se puede separar de manera sencilla en 3 partes: cabeza, tórax y abdomen. Una de sus características principales son sus 6 patas repartidas en 3 pares. De un punto de vista de su anatomía interna, destaca su sistema respiratorio: el aire entra a través de aperturas externas llamadas espiráculos, y se reparte a través del cuerpo por una red de tubos llamados tráqueas. En este sistema, el oxígeno se transporta directamente a las células del organismo, pero el aparato respiratorio no transporta los gases ni participa en la respiración de los tejidos, por lo que cualquier cambio en la concentración de oxígeno atmosférico tiene un impacto importante para lo insectos.

A lo largo de la historia de la Tierra, la diversidad y morfología de los insectos ha variado considerablemente en función de factores como la temperatura, la concentración de oxígeno en la atmósfera, la disponibilidad de alimento y la presencia de depredadores.

El Carbonífero y el Pérmico, los periodos de los insectos gigantes

El Carbonífero se desarrolló hace 358 a 298 Ma aproximadamente. Se caracteriza por unas temperaturas relativamente elevadas y una gran humedad. Estas condiciones favorecieron la aparición de los famosos bosques y pantanos del Carbonífero, un entorno favorable al desarrollo de la fauna y flora.

Durante este periodo, los insectos lograron una gran diversidad y tamaños gigantes. Entre otros, aparecieron los primeros insectos alados, como las cucarachas y las libélulas. En particular, dos especies: Meganeura monyi y americana (parecidas a las libélulas actuales) alcanzaron envergaduras de hasta 70cm, lo que las convierte en los mayores insectos voladores de la historia de la Tierra.

Comparativa del tamaño de insectos.
Figura 2. Comparación de la mayor libélula actual (Anax junius) con el mayor insecto volador de la historia (Meganeura monyi) y con una persona de estatura media.

Estos organismos llegaron a desarrollar tamaños tan grandes debido a la concentración en oxígeno en la atmósfera: 35%, en lugar de un 20% actual, la mayor concentración registrada hasta la actualidad; pero también debido a la ausencia de depredadores.

Durante el Pérmico, desde hace 298 a 250 Ma, aparecieron los primeros escarabajos, moscas y mariquitas. Este periodo representa el de mayor abundancia de insectos, donde su éxito evolutivo fue mayor, especialmente los blatoideos (cucarachas).

Al final del Pérmico, sucedió la mayor extinción registrada en la Tierra, la crisis del Pérmico-Triásico, donde casi 90% de todas las especies se extinguieron, sin embargo, “sólo” 30% de las especies de insectos desaparecieron.

El Jurásico y el Cretácico, aparición de las aves y disminución del tamaño

En el Jurásico (200 a 150 Ma), al igual que en el Carbonífero, el clima era cálido y húmedo. En este periodo, las aves comienzan a desarrollarse, siendo el fósil de Archaeopteryx la primera evidencia de la aparición de estos organismos. Los insectos voladores se ven ahora sometidos a la presión de los depredadores y en el registro fósil se observa un gran incremento de especies de insectos no voladores como escarabajos y cucarachas.

Figura 3. Fósil de archeopteryx, la primera ave descrita, en el museo de historia natural de Berlín. Fuente: https://www.museumfuernaturkunde.berlin

En el Cretácico (150 a 66 Ma), cuyo clima seguía siendo cálido y húmedo, las aves han desarrollado técnicas de vuelo especializadas, haciendo de ellas depredadores más eficaces. Estudios recientes muestran que el registro fósil presenta especies e individuos cada vez más pequeños y hasta extinciones localizadas de insectos voladores durante este periodo, aunque la concentración de oxígeno atmosférico haya aumentado. 

A partir de este periodo, la concentración en oxígeno o la temperatura ya no van a ser los factores principales que van a controlar la distribución de los insectos, ahora tienen depredadores.

Al terminar el Cretácico, vuelve a suceder… una extinción: la extinción del Cretácico-Terciario. Aunque haya sido menos extrema, es más conocida, pues es la responsable de la desaparición de los dinosaurios. 

Figura 4. Comparación de los mayores insectos voladores y no voladores actuales.

El Paleógeno, aparición de los géneros modernos

El Paleógeno (66 a 23 Ma) se conoce principalmente por su clima tropical y por la diversificación de los mamíferos. La aparición de las plantas con flores modernas propició la expansión de insectos polinizadores. La mayoría de insectos que conocemos actualmente, así como su distribución y abundancia, tienen su origen en este periodo.

Los insectos, a pesar de aparecer hace más de 400 millones de años, sobrevivir a dos extinciones masivas (y un sinfín de pequeños eventos extintivos) y aguantar la aparición de aves depredadoras, siguen siendo la clase con mayor biodiversidad del planeta. Su rápido ciclo reproductivo, así como su capacidad evolutiva hace pensar que va a seguir siendo así en el futuro. Desde libélulas de 70 cm de envergadura, a escarabajos peloteros, pasando por abejas y mosquitos, un hotel de insectos siempre encontrará huéspedes, ¡en cualquier periodo geológico, año, mes, o día de la semana!

Bibliografía

  • Barrientos, J.A., Abelló, P., 2004. Curso práctico de entomología. Universitat Autònoma de Barcelona ; CIBIO, Centro Iberoamericano de la Biodiversidad ; Asociación Española de Entomología, Bellaterra, Alicante, [S.l.]. ISBN: 978-84-490-2383-5.
  • Grimaldi, D.A., Engel, M.S., 2005. Evolution of the insects. Cambridge University Press, Cambridge [U.K.] ; New York. ISBN: 978-0-521-82149-0.
  • Kjer, K.M., Simon, C., Yavorskaya, M., Beutel, R.G., 2016. Progress, pitfalls and parallel universes: a history of insect phylogenetics. J. R. Soc. Interface. 13, 20160363. https://doi.org/10.1098/rsif.2016.0363
  • Wipfler, B., Letsch, H., Frandsen, P.B., Kapli, P., Mayer, C., Bartel, D., Buckley, T.R., Donath, A., Edgerly-Rooks, J.S., Fujita, M., Liu, S., Machida, R., Mashimo, Y., Misof, B., Niehuis, O., Peters, R.S., Petersen, M., Podsiadlowski, L., Schütte, K., Shimizu, S., Uchifune, T., Wilbrandt, J., Yan, E., Zhou, X., Simon, S., 2019. Evolutionary history of Polyneoptera and its implications for our understanding of early winged insects. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 116, 3024–3029. https://doi.org/10.1073/pnas.1817794116

Este contenido forma parte del Geolodía 2023 de Ávila en Arévalo, Ávila (España).

GEOLODÍA 23. La influencia de la geología en la arquitectura histórica

Al observar las edificaciones históricas de cada región vemos cómo la geología ha jugado un papel fundamental como proveedora de materiales de construcción.

Cuando en la Antigüedad se planteaban construir edificios que tenían que perdurar en el tiempo, como las iglesias o los castillos, se servían de las rocas del entorno por ser materiales resistentes y duraderos.

Pero en la zona de Arévalo las únicas piedras disponibles son las calizas rajuela, que por su tendencia a romperse formando lascas no pueden utilizarse para la fabricación de sillares pero sí como bloques aglomerados en una argamasa de arena y cal.

El arte mudéjar

Traer piedra de otras zonas de Ávila, como los granitos del sur de la provincia, supondría un coste grandísimo imposible de asumir para las comunidades que vivían en la zona de La Moraña. Esta situación agudizó el ingenio de quienes habitaban en la zona hasta el punto de desarrollar un estilo arquitectónico exclusivo de nuestra península: el arte mudéjar.

El elemento principal de la arquitectura mudéjar es el ladrillo y éste se fabrica a partir de arenas y arcillas.

Todo el entorno de Arévalo consiste en este tipo de depósitos, como podemos ver a lo largo del paseo fluvial. Y prueba de su uso para la construcción es el nombre del Puente de los Barros, ya que ‘barros’ era la manera coloquial de referirse al material con el que se fabricaban los ladrillos.

Detalle de ladrillos utilizados en la construcción de monumentos históricos de Arévalo. Imagen: Gabriel Castilla.
Detalle de ladrillos utilizados en la construcción de monumentos históricos de Arévalo. Imagen: Gabriel Castilla.
Detalle de piedra utilizada en los monumentos de Arévalo. Imagen Gabriel Castilla.
Detalle de piedra utilizada en los monumentos de Arévalo. Imagen Gabriel Castilla.

Este contenido forma parte del Geolodía 2023 de Ávila en Arévalo, Ávila (España).

Marmitas de gigante

Autor – Pablo Melón Jiménez

Las marmitas de gigante son cavidades erosivas en los cauces de los ríos que se generan por la acción de las corrientes fluviales.

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Marmita de gigante inactiva en el Alberche que nos permite ver los fragmentos de roca que la originan.

Estas cavidades de forma más o menos esférica se generan cuando uno o varios fragmentos de roca quedan atrapados en algún hueco del lecho. Gracias a la acción giratoria que produce la corriente, los fragmentos golpean contra los bordes del hueco y van redondeando y haciendo más profunda la cavidad.

Los fragmentos deben tener una dureza parecida o mayor que la de la roca en la que se genera la cavidad, por lo que generalmente se trata de fragmentos erosionados de la propia roca.

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Esquema de la formación de una marmita de gigante

Las marmitas de gigante, que en ocasiones superan el metro de diámetro, suelen generarse en los cursos altos de los ríos, donde las corrientes tienen velocidad y energía para erosionar fragmentos de tamaño suficiente para que ejerzan como abrasivo.

Además, es en los cursos altos de los ríos donde se suelen encontrar lechos rocosos con la dureza necesaria (generalmente granitos y areniscas) para que se generen estas concavidades.

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Marmitas de gigante activas en la cabecera del Alberche.
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¿SABÍAS QUE…? El término equivalente a «marmita de gigante» en inglés es giant’s kettle (tetera de gigante). Ambos términos hacen referencia a su parecido con utensilios cotidianos que por su enorme tamaño podrían haber sido utilizados por gigantes.

Arroyos de montaña

Autoría – 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.

Recursos docentes relacionados

HERRAMIENTARECURSO DIDÁCTICO. Interactive water cycle diagram for kids (inglés)

RECURSO DIDÁCTICO. Temas y prácticas de hidrogeología e hidrología superficial

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

Qué es una cuenca hidrográfica

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.

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