Procesos geológicos externos y sus riesgos

3.1 PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

            A expensas de la energía solar, los agentes geológicos (atmósfera, agua y viento) denudan la superficie terrestre por medio de procesos geológicos (meteorización, erosión, transporte y sedimentación), dando lugar al modelado del relieve. La fuerza de la gravedad influye sobre dichos agentes, favoreciendo el transporte desde las zonas elevadas a las deprimidas.

3.1.1 LA METEORIZACIÓN

            La meteorización es un proceso de descomposición "in situ" de las rocas y de los minerales que las integran (no va acompañada de transporte) por procesos físico-químicos (desintegración y descomposición), llevados a cabo por la acción de la atmósfera.

            La meteorización depende de la propia roca, del clima y de la actividad de los seres vivos.

a) Meteorización mecánica o física. Consiste en una fragmentación mecánica de la roca que tiende a disgregarla, aumentando con ello la superficie de contacto con la atmósfera, lo que facilitará la actuación de los agentes de meteorización química. El resultado final son muchos fragmentos pequeños procedentes de uno grande (un terrón de azúcar se disolverá más lentamente que un sobre de azúcar, ya que el terrón tiene menos superficie disponible para su disolución). Actúa preferentemente en zonas con climas extremos (desérticos o muy fríos) en los que no existe agua en estado líquido.

• Lajamiento por descompresión . La erosión reduce la presión litostática que soportan las rocas situadas bajo el material erosionado; como consecuencia se produce una liberación de tensiones y la expansión de la roca (descompresión) que se traduce en el diaclasamiento de la misma. En la descompresión, las capas externas se expanden más que las situadas debajo, por lo que se separan de la masa rocosa. Esta red de fisuras es una importante vía de penetración del agua en rocas poco permeables. Se da fundamentalmente en rocas plutónicas (los granitos originan paisajes en bolos y piedras caballeras -bloques paralepipédicos-).
• Crioclastia, gelivación o gelifracción . Rotura de las rocas cuando el agua, que se introduce entre sus grietas, aumenta de volumen (superior al 9 %) al congelarse, haciendo un efecto de cuña y provocando su estallido en fragmentos angulosos. Este fenómeno da lugar a la formación de relieves accidentados con crestas agudas, a cuyo pie se acumulan pedrizas o canchales de cantos angulosos.

• Termoclastia . Fractura debida a procesos cíclicos de calentamiento diurno (expansión) y enfriamiento nocturno (contracción).

En los desiertos cálidos, las variaciones de temperatura diarias pueden superar los 40 °C. Sucesivos ciclos de calentamiento y enfriamiento debilitan las rocas, especialmente las formadas por minerales melanocratos (oscuros) que absorben mayor cantidad de calor (se calientan y dilatan más) y por leucocratos (claros), por lo que los minerales de las rocas no se dilatan todos en la misma proporción. Esto produce una expansión diferencial en la capa más externa de la roca, cuyo resultado es la disgregación superficial de la roca o descamación.

• Haloclastia . Se realiza por acción de las sales que cristalizan en las grietas o poros de las rocas, provocando un efecto en cuña que las disgrega.
• Bioclastia o bioturbación . Rotura de las rocas por la actividad de los seres vivos, como el engrosamiento de las raíces de las plantas (el viento al mover los árboles ejerce un efecto palanca que favorece esta acción), la acción excavadora de ciertos animales... Las raíces de las plantas penetran en las grietas de las rocas, agrandándolas y facilitando su desmoronamiento.

            En las costas la actividad de organismos perforadores (gusanos, bivalvos...) o raspadores (erizos, gasterópodos...) produce una intensa meteorización que favorece el retroceso de los acantilados.

b) Meteorización química. Proceso de alteración de las rocas debido a los agentes químicos (H₂O, CO₂, y ácidos) que, a diferencia de la meteorización física, producen la alteración química de las rocas ya que se destruyen algunos de los minerales originales. El agua es el agente de meteorización química más importante por su gran capacidad disolvente.

            Predomina en los climas cálidos y húmedos. Las altas temperaturas y la abundancia de agua, con iones en disolución, que la hacen más activa, favorecen las reacciones químicas en estos climas.

            La meteorización mecánica facilita este tipo de meteorización, pero se necesita la presencia de agua líquida (interviene en las reacciones y evacua los iones liberados), por lo que sólo es posible en los lugares donde ésta exista.

    Hidrólisis. Consiste en la disociación de los minerales de una roca por acción directa del agua. Afecta fundamentalmente a los silicatos que son los minerales más abundantes. Cabe destacar la hidrólisis de los feldespatos (ortosa) que se transforman en arcilla (caolín).

    Carbonatación. Se produce por la acción conjunta del CO₂ atmosférico y el agua, produciendo la disolución de las calizas.

            La meteorización de las calizas está condicionada por el agua, la concentración de CO₂,la presión, que favorece su disolución en agua, y la temperatura, que disminuye la solubilidad de los gases en el agua.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O  ↔ Ca (HCO₃)₂

     Hidratación . Consiste en la incorporación de moléculas de agua en la estructura de los minerales, aumentando su volumen y su solubilidad. Así, la anhidrita (CaSO₄) se transforma en yeso (CaSO₄.nH₂O) y las arcillas expansivas (en su composición entra a formar parte el mineral montmorillonita) tienen espacios entre las láminas que pueden absorber agua provocando su expansión e incrementando su volumen. Ello constituye un problema para la construcción de carreteras o edificios en suelos que tengan esta capacidad por los problemas de inestabilidad que ocasionan. En épocas de sequía se puede producir la deshidratación. Estos ciclos "hidratación/deshidratación" destruyen la red cristalina del mineral.

   Disolución. El agua, debido a su carácter dipolar, puede disolver determinados minerales al extraer iones de sus redes cristalinas. Son rocas solubles los carbonatos (caliza), sulfatos (yeso) y haluros (halita), dando lugar a la formación de acanaladuras (lapiaces).

    Oxidación. Consiste en la reacción del oxígeno con ciertos iones como el Fe²⁺, soluble en estado reducido pero que, al oxidarse y pasar a Fe³⁺, se hace insoluble y precipita.

Fe⁰  à  Fe²⁺ (color azul)  à  Fe³⁺  ↓ (color rojizo)

c) Meteorización mixta o biológica. Los seres vivos como las bacterias, líquenes y hongos producen sustancias ácidas que alteran químicamente a las rocas. Incluso algunas bacterias litótrofas descomponen los minerales de las rocas para obtener nutrientes.

            Las raíces también actúan captando distintos cationes, lo que contribuye a la alteración de los minerales.

3.1.2 EROSIÓN, TRANSPORTE Y SEDIMENTACIÓN EN AMBIENTES TEMPLADOS. PRINCIPALES AGENTES Y PROCESOS

3.1.2.1 EROSIÓN Y TRANSPORTE

            La erosión es un proceso físico de movilización y eliminación de materiales (rocas, suelos o sedimentos) por la acción de agentes dinámicos, como el viento o las aguas corrientes. Mientras gran parte de los materiales resultantes de la meteorización permanecen "in situ", la erosión desplaza las partículas a lugares más o menos alejados de la zona en que se produjeron. Estos materiales desplazados de su lugar de origen y depositados en otro distinto, situado a menor altura, se denominan sedimentos.

            La meteorización y la erosión actúan de forma combinada en la destrucción de los relieves. La meteorización favorece la erosión al transformar los afloramientos en suelos fácilmente erosionables. La erosión, al eliminar éstos, deja expuesta roca fresca, que puede ser atacada por la meteorización.

            El transporte es el desplazamiento de los materiales erosionados desde el área fuente donde se producen, hasta el área de sedimentación donde se depositan (cuenca sedimentaria). El motor del transporte es la propia gravedad terrestre y, como consecuencia, el desplazamiento de los materiales siempre se realiza en sentido descendente, razón por la que el área fuente suele corresponder a zonas elevadas mientras que el área de sedimentación coincide con zonas bajas.

            La erosión y el transporte son dos procesos distintos pero íntimamente relacionados. Tanto es así que los agentes de transporte coinciden con los agentes erosivos: viento, aguas corrientes (ríos, torrentes...), oleaje, hielo en movimiento (glaciares)...

3.1.2.1.1 AGENTES EROSIVOS Y DE TRANSPORTE

            Los agentes erosivos y de transporte suelen ser fluidos, destacando por orden creciente de viscosidad: viento, corrientes de agua, corrientes de turbidez, coladas de barro y glaciares.

a) Viento. Es el agente menos viscoso. Su importancia erosiva y transportadora es máxima en zonas como los desiertos y los polos, donde la ausencia de vegetación deja el suelo desprotegido.

b) Corrientes de agua. Son los agentes erosivos y de transporte más importantes. Incluyen todos aquellos procesos que implican un desplazamiento de masas de agua, ya sean ríos, aguas subterráneas, corrientes marinas, corrientes generadas por el oleaje y por las mareas...

c) Corrientes de turbidez. Son masas de agua «sucia» (con partículas de arcilla en suspensión) que pueden deslizarse a gran velocidad por el interior de masas de agua limpia al ser más densas que éstas. Se suelen producir en los taludes de los lagos y océanos, y son los agentes de erosión y transporte más importantes en las aguas  profundas.

d) Coladas de barro. Son masas constituidas por mezclas de arcilla y agua en proporciones variables, aunque su contenido en arcilla es mucho mayor que el de las corrientes de turbidez.

Podemos visualizarlas como "purés", más o menos diluidos, que se deslizan por las laderas y los valles e, incluso, fluyen debajo del agua por los taludes oceánicos. Su alta viscosidad les permite transportar partículas de gran tamaño.

e) Glaciares. En las regiones situadas en latitudes o alturas elevadas, se pueden acumular grandes masas de hielo que se comportan como fluidos de elevada viscosidad. Los glaciares descienden lentamente por los valles, erosionando y transportando materiales de todo tamaño.

            Además de estos fluidos, pueden actuar como agentes erosivos y de transporte los seres vivos,como ejemplopodemos poner los seres vivos del ciclo del fósforo, que recogen el fósforo que cae al mar, y a través de la cadena alimenticia llega de nuevo a la tierra.

3.1.2.1.2 FACTORES QUE CONTROLAN LA EROSIÓN

             El tipo de agentes erosivos y la intensidad de su acción dependen de los mismos factores que controlan la meteorización y el desarrollo de los suelos:

• Clima . Controla las precipitaciones y, por tanto, el volumen de agua corriente. Además, el viento, el oleaje y algunas corrientes marinas dependen de las condiciones climáticas.
• Actividad biológica . El desarrollo de la vegetación influye sobre la intensidad de la erosión. Así, la presencia de masas vegetales dificulta la erosión del suelo ya que las hojas atenúan el impacto de las gotas de lluvia mientras que las raíces fijan las partículas del suelo e impiden que las aguas corrientes las arrastren.

Por el contrario, la deforestación facilita de forma muy importante la erosión de los suelos, ya que los deja desprotegidos frente a los agentes erosivos.

• Litología . Las características del sustrato, sobre el que actúan los procesos erosivos, constituyen un factor clave en la determinación de la intensidad con que actúa la erosión. Así, esta intensidad es máxima cuando la erosión afecta a suelos, sedimentos y rocas poco resistentes (arcillas, margas, pizarras...); mientras que las rocas más resistentes (calizas, granitos...) son más difíciles de erosionar.

3.1.2.1.3 FORMAS DE TRANSPORTE

a) Transporte de iones en disolución.

Los iones resultantes de la meteorización química del área fuente son transportados como carga en disolución. El transporte en disolución no es "visible", es decir, un río puede transportar miles de toneladas de materiales disueltos y, sin embargo, sus aguas pueden ser perfectamente transparentes.

b) Transporte de partículas.

            1) Dispersión. El medio de transporte y los materiales están finamente distribuidos y constituyen una mezcla coloidal que solo decantan en condiciones particulares, como cuando el agua queda en reposo o cuando cambian las condiciones químicas. Es el caso de minerales de las arcillas  que floculan al cambiar la salinidad del agua.    

2) Suspensión. Se transportan partículas sólidas muy finas que van flotando en  el agua o en el aire.                  

3) Carga de fondo. De esta manera se transportan los clastos de tres formas:

Saltación. Las partículas se desplazan a saltos sobre la superficie, llevadas por el viento o el agua.

Reptación. Las partículas son tan pesadas que van arrastrándose sobre el fondo, llevadas por el agua, el viento o el hielo.

Rodadura. Las partículas van rodando por la superficie, pues el agente de transporte (agua, viento o hielo) no las puede levantar.

3.1.2.2 LA SEDIMENTACIÓN

            Es el proceso de acumulación, en una zona más baja (área de sedimentación), de materiales procedentes de la meteorización y erosión de rocas preexistentes (ígneas, metamórficas o sedimentarias) que han sido transportadas desde el área fuente. Los materiales sueltos (sedimentos) se disponen formando capas o estratos horizontales en las áreas de sedimentación (cuencas sedimentarias), que suelen ser los fondos marinos, aunque también pueden serlo cualquier zona más baja que su entorno, como un lago.

            Las condiciones de sedimentación varían en función de la naturaleza del medio, del régimen de flujo, de cómo se produzca la pérdida de energía, de la litología de los materiales...

            Podemos distinguir tres tipos:

a) Sedimentación física o mecánica. Se depositan los materiales transportados como partículas.

*  Decantación. Consiste en el depósito de los materiales cuando, por cualquier causa (un cambio brusco de pendiente, zonas deprimidas...), disminuye la velocidad del medio de transporte y éste pierde la energía necesaria para transportar, actuando la gravedad.

*  Floculación. Se produce por la aglutinación de las partículas transportadas en dispersión cuando cambian las propiedades químicas del medio (contacto agua salada-dulce).

b) Sedimentación química. Se produce la precipitación química de los iones transportados en disolución cuando el agua se sobresatura (por evaporación parcial) respecto a un determinado mineral como la halita, yeso, calcita..., que cristaliza.

c) Sedimentación bioquímica. Se debe a la actividad de ciertos organismos sin que se produzca una sobresaturación. Ciertas algas, captan CO₂ del agua para realizar la fotosíntesis. Si esas aguas contienen bicarbonato cálcico, la extracción del CO₂ provoca la sobresaturación local del CaCO₃ y su consiguiente precipitación en el entorno del organismo.

             Otros hacen precipitar determinados minerales que luego utilizan para fabricar sus esqueletos. Es el caso de los foraminíferos, corales, bivalvos, diatomeas, esponjas, equinodermos... Los vertebrados forman sus huesos por precipitación bioquímica de cristales de fosfato cálcico.

3.2 EL SISTEMA DE LADERAS Y SUS RIESGOS

            Los fenómenos de ladera, junto con los ríos, son los dos procesos erosivos más extendidos. En las laderas tiene lugar el proceso de erosión denominado areolar inducido por el agua de escorrentía superficial que discurre sin cauce fijo y que hace que los productos resultantes vayan a parar a los ríos donde son tomados como carga y transportados valle abajo por las aguas.

3.2.1 EL MOVIMIENTO DE LAS PARTÍCULAS EN LAS LADERAS

            Son movimientos de materiales a favor de la pendiente que se produce en las laderas y vertientes por la acción de la gravedad. Podemos distinguir los siguientes tipos:

a) Arroyada difusa . El agua de escorrentía forma una lámina sobre el terreno, que mediante la acción de lavado, remueve, disgrega y separa sus partículas más finas, quedando el suelo tapizado de cantos y partículas gruesas dejando al descubierto las raíces de la vegetación. Cuando esta escorrentía laminar se concentra en surcos y regueros (arroyada), éstos cortan el terreno formando cauces de tamaño variable que van formando incisiones profundas, dando lugar a cárcavas o bad-lands propias de regiones áridas con escasa o nula vegetación. Este fenómeno se ve favorecido por la presencia de materiales blandos poco consolidados como arenas y arcillas y por la existencia de fuertes pendientes.

Surcos y regueros	Cárcavas y barrancos

b) Movimientos gravitatorios de ladera. Los mecanismos son básicamente de cuatro tipos:

    Coladas de barro. Son corrientes de barro fluido que se desplazan a favor de una pendiente. En laderas con  solo  1 % de pendiente se puede producir el descenso llegando a alcanzar  velocidades de varios metros por segundo. Los flujos de lodo provocados por los volcanes son los lahares.

    Reptación o crepp. Consiste en movimientos individuales descendentes de unas partículas con respecto a  otras, lo que origina el descenso de todo el manto de alteración ladera abajo.

            Afecta sólo a su capa superficial originado por movimientos de expansión (elevación perpendicular del terreno debida al hinchamiento por hidratación de ciertos materiales, como las arcillas) y de retracción (caída gravitatoria ladera abajo producida por deshidratación).

            Los fenómenos de crepp producen arqueamiento de los árboles, inclinación de las vallas y postes, y un abultamiento en la parte inferior de las vertientes por la acumulación de los materiales en las partes bajas.

    Deslizamientos o corrimientos de tierras. Son movimientos gravitacionales de las rocas o del suelo, ladera  abajo, sobre una superficie de rotura al superarse la resistencia al corte. Son frecuentes en épocas lluviosas pues el agua incrementa el peso de los materiales y disminuye el coeficiente de rozamiento interno, ya que cuando el agua se infiltra lubrica la superficie de despegue. Son originados también por los terremotos. Los deslizamientos necesitan una superficie de despegue que puede deberse a la rigidez de la roca subyacente o a la posición paralela al talud de los planos de rotura de la roca.

            Hay dos tipos: deslizamiento traslacional si la superficie de ruptura es paralela a la superficie de la pendiente, y deslizamiento rotacional o slump si el desplazamiento es a favor de superficies curvas.

   Desprendimientos. Son caídas de bloques o fragmentos rocosos individuales de la zona alta de escarpes o cantiles, deslizándose pendiente abajo. Pueden ser  originados por socavamiento de su base por agentes  erosivos, por apertura de grietas, por el peso del material de la cornisa superior o por la existencia de  fallas, diaclasas o planos de estratificación paralelos a la pendiente. La crioclastia puede acelerar el  proceso al ensanchar esas discontinuidades, así como los movimientos sísmicos.

Desprendimientos.

Cuadro comparativo de los distintos  movimientos de ladera

3.2.2 RIESGOS LIGADOS A LA INESTABILIDAD DE LAS LADERAS

            Los fenómenos de ladera constituyen un grave riesgo, especialmente en zonas de relieves abruptos y densamente pobladas, donde producen daños sobre las infraestructuras y causan numerosas víctimas.

Los fenómenos de ladera lentos, como la solifluxión, provocan deformaciones en el firme de las carreteras y en tendidos ferroviarios, causan la inclinación o caída de postes del tendido eléctrico o telefónico, afectan a la cimentación y a la estabilidad de construcciones, etc., pero rara vez producen daños a las personas, ya que  los efectos son visibles antes de que se materialice la caída de una construcción.

            Sin embargo, los fenómenos rápidos y violentos, como las caídas de bloques y los  deslizamientos, que suelen estar asociados a acontecimientos como fuertes lluvias o un terremoto que aportan la energía de disparo del proceso, pueden causar daños catastróficos.

            Hay factores que potencian el riesgo y otros que lo reducen.

1) Factores que potencian el riesgo.

Deforestación. Hace disminuir la infiltración por lo que aumenta la escorrentía superficial.

Modificación de taludes. Están relacionados con las obras lineales (carreteras, ferrocarriles...) y en general se produce un aumento de la pendiente.

Climatología. La alternancia de períodos húmedos y secos, la alternancia hielo-deshielo, las precipitaciones torrenciales…

Topografía. Pendientes superiores al 15 % incrementan el riesgo.

Geología. Materiales sueltos, la existencia de planos de estratificación paralelos a la pendiente, fracturas, alternancia de estratos con distinta permeabilidad, movimientos sísmicos...

Antrópicos. Los producidos por aumentos de carga sobre los materiales, aumento de la pendiente por excavaciones, deforestaciones…

2) Factores que reducen el riesgo. Básicamente son la vegetación fuertemente enraizada, la existencia de materiales cohesionados y la topografía llana o con pendientes inferiores al 15%.

3.2.3 MEDIDAS DE PREDICCIÓN Y PREVENCION

3.2.3.1 MEDIDAS DE PREDICCIÓN

            Tienen como misión conocer, situar y predecir posibles riesgos.

• Predicción espacial . Determina qué zonas pueden ser afectadas. Para ello se elaboran mapas de peligrosidad basados en los factores que potencian el riesgo y los factores que lo reducen.
• Predicción temporal . Para conocer cuándo pueden suceder. Consiste en el estudio de detección de inestabilidades como deformaciones en la vegetación, cambios en la forma de las laderas, depósitos de derrubios, caída de materiales...

3.2.3.2 MEDIDAS DE PREVENCIÓN

            Están dirigidas a estabilizar las pendientes, por lo que inciden en los factores desencadenantes de los deslizamientos.

            Las medidas correctoras para prevenir los movimientos son, además de la cartografía de riesgos y las medidas de protección civil, las que exponemos a continuación:

Modificaciones de la pendiente. Rellenando el pie o rebajando la pendiente del talud, aterrazamientos, descargando de tierra la cabecera...

Drenajes. Disminuyen la escorrentía, la erosión o el hinchamiento de terrenos arcillosos para evitar los flujos. Entre los sistemas de drenaje más comunes destacan las cunetas, los pozos, las galerías y las zanjas.

Revegetación de taludes. Disminuye la erosión debido a la disminución de la escorrentía superficial. La plantación de especies ávidas por el agua, como los eucaliptos, es eficaz en lugares propensos a crepp o solifluxión.

Medidas de contención. Se basan en contrarrestar el movimiento de laderas con muros o contrafuertes de hormigón, redes o mallas, anclajes y pilotes.

Aumento de la resistencia del terreno. Se realiza un cosido o anclaje de la superficie inestable, mediante barras de acero y mediante inyecciones de sustancias que aumenten la cohesión, impidiendo el movimiento.

Sistemas de drenaje	Esquema resumen de las medidas de contención

3.2.4 HUNDIMIENTOS: SUBSIDENCIAS Y COLAPSOS

      Hundimientos . Son fenómenos tanto de origen natural como inducidos por la actividad humana. Distinguimos dos tipos:

a) Subsidencias. Son movimientos lentos, como la compactación del terreno provocada al extraer fluidos (agua y petróleo) o las originadas por fenómenos de licuefacción sísmica

b) Colapsos . Son derrumbamientos bruscos, como el hundimiento de una cueva, debido a la disolución de calizas, yesos o de una galería minera

Tipos de hundimiento del terreno: (a) subsidencias; (b) colapsos.

       Se pueden originar por los siguientes procesos:

-       Contracción del terreno por pérdida de humedad en turberas, formaciones arcillosas y formaciones arenosas. Adquiere una gran importancia en zonas donde se produce una sobreexplotación de los acuíferos.

-       Procesos de tipo cárstico por disolución de sales, yesos o calizas.

-       Licuefacción de formaciones arcillosas durante los terremotos.

-       Compactación de terrenos no consolidados y no competentes debido a la carga de materiales. Son frecuentes en los embalses.

-       Explotaciones mineras subterráneas. El riesgo de hundimientos depende del sistema de explotación.

3.3 SISTEMAS FLUVIALES Y SUS RIESGOS

            Una gran parte del agua de lluvia  que cae sobre la superficie terrestre se concentra en flujos o corrientes que circulan canalizadas por unos canales naturales que son los ríos.

3.3.1 PERFIL DE EQUILIBRIO Y NIVEL DE BASE DE RÍO

            Los ríos tienden a adquirir un perfil longitudinal (desde la cabecera a la desembocadura) que supone el mínimo gasto de energía. Para ello generan una serie de procesos que tienden a alcanzar las condiciones de flujo más eficientes. Se conoce como perfil de equilibrio al perfil longitudinal que adquiere un río cuando sólo se produce el transporte de agua (sin erosión ni sedimentación). Sería una curva hiperbólica de escasa pendiente, tangente a la desembocadura (NB) en la que la energía potencial es nula. El perfil de equilibrio sería, pues, una situación teórica a la que el río tendería lentamente.

Erosión remontante realizada por un río en la búsqueda de un nuevo perfil de equilibrio, respecto al nivel base

            El nivel base (NB) es aquél en el que el río ha perdido toda su energía y se corresponde con la desembocadura en el mar, en un lago, o un embalse. Las modificaciones en el nivel de base suponen alteraciones en el perfil de equilibrio. Si el nivel de base desciende porque se eleva el continente o desciende el nivel del mar, se produce una erosión remontante (erosión que progresa gradualmente hacia la cabecera de una cuenca fluvial como consecuencia de una bajada del nivel de base). Por el contrario, si el nivel de base asciende, se produce una sedimentación remontante. Las causas que pueden hacer cambiar el nivel de base son principalmente los movimientos de ascenso y descenso del nivel marino (movimientos eustáticos), y los movimientos verticales de las masas continentales.

            En la socavadura al pie de las cataratas y cascadas, además de una erosión vertical, se da una erosión recesiva o remontante. Así, las cataratas del Niágara retroceden l m/año.

            Otro de los efectos de la erosión remontante son los procesos de captura fluvial. La acción remontante de las cabeceras hace que la cuenca esté siempre en proceso de expansión por retroceso de su línea divisoria. Si una cuenca crece más rápidamente que sus vecinas, se producen los fenómenos de captura fluvial. Cuando un afluente del río 2 en su acción remontante llega a cortar al río 1, que discurre por un nivel más alto, las aguas del 1 comienzan a desaguar por el 2 puesto que la pendiente es mayor. En este momento se ha producido una captura del río 1 por el río 2. Si ambos ríos tienen direcciones muy diferentes, después de la captura el río presenta una inflexión o codo de captura. El tramo de valle abandonado por el río 1 constituye un valle fósil. Por tanto, los indicios para reconocer una captura fluvial son la existencia de valles fósiles, que se reconocen por ser valles fluviales, con terrazas... sin relación con la red actual.

3.3.1.1 CARACTERES DE UN RÍO

             Todos los ríos tienen un recorrido (perfil longitudinal) que se extiende desde el nacimiento hasta la desembocadura, donde confluyen los torrentes y afluentes que recogen la escorrentía superficial de las laderas de las montañas para llevarlas al río.

            Un río posee en cada punto una energía en función del caudal y la velocidad del agua. El factor más determinante es la capacidad erosiva y de transporte que dependen de la pendiente del cauce, el tamaño y rugosidad del lecho y el caudal.

            La pendiente del cauce varía considerablemente, aunque a grandes rasgos podemos distinguir tres zonas: una de producción de sedimentos (curso alto), otra intermedia de transferencia de sedimentos (curso medio) y una tercera en la que se produce la sedimentación (curso bajo) sobre una llanura aluvial o delta.

    Curso alto. Se presenta en la cabecera del río. El agua discurre por un cauce muy estrecho con pendientes muy acusadas que confieren al río una gran capacidad de erosión y transporte. Aguas abajo el río realiza una intensa erosión vertical excavando valles con perfil transversal en "V", por lo que son muy frecuentes las cascadas, los pilancones u ollas (cavidades esféricas producidas por los cantos en zonas de remolinos) y los rápidos.

    Curso medio. El río ha perdido parte de su poder erosivo,  predominando el transporte y la sedimentación. En este tramo, el río es más o menos divagante y realiza una erosión lateral. La sección transversal en este tramo es en "artesa", con fondo casi plano y  laderas de suave pendiente. El agua discurre por un lecho denominado lecho menor. Al aumentar el caudal, el agua inunda la llanura aluvial (zona de sedimentación contigua al lecho menor) llamándose llanura de inundación. Cuando esta zona se inunda, el agua deposita sus materiales originando las vegas, zonas fértiles para el cultivo. Muchos materiales, sobre todo los de mayor tamaño, quedan depositados alrededor del lecho menor, formando un dique natural, que actúa de pantalla frente a las inundaciones.

En las partes altas del tramo medio pueden encontrarse depósitos longitudinales dentro del cauce denominados barras, entre los que fluye el agua a través de canales que se unen y bifurcan formando los cauces anastomosados.

Cuando el agua circula por zonas de escasa pendiente, se forman numerosas curvas o meandros. En ellos se erosiona la parte externa del río produciendo un escarpe. En la parte interna, donde la velocidad es menor, se produce el depósito, generando una zona arenosa.

    Curso bajo. Cerca de la desembocadura la pendiente es mínima, por lo que el río deposita gran parte de su carga discurriendo sobre sus propios sedimentos. Fundamentalmente transporta arcillas en suspensión e iones disueltos. La carga puede ser transportada por las corrientes marinas lejos de la desembocadura pero, si la corriente es pequeña, se originan deltas y estuarios.

3.2.1.2 EFECTO HJUSTRÖM

            Existe una relación entre la capacidad de un río para erosionar, transportar o sedimentar materiales, la velocidad de su corriente y el tamaño de las partículas de su lecho, que viene dada por el diagrama de Hjuström.

            Sirve para analizar la relación existente entre el tamaño de las partículas y la velocidad de transporte. En el gráfico podemos diferenciar dos curvas importantes:

• Curva de erosión . Indica la velocidad aproximada que se necesita para erosionar y transportar en suspensión partículas de diferentes tamaños. La curva indica que son necesarias velocidades relativamente altas para arrastrar los materiales con tamaños extremos: muy finos (arcilla y limo) y gruesos (gravas).
• Curva de sedimentación . Marca el límite entre el transporte y el depósito. Muestra la velocidad en la cual las partículas de un tamaño determinado se convierten en demasiado pesadas para ser transportadas, por lo que son depositadas.

Como podemos observar, existe una aparente contradicción en la gráfica ya que las arenas tienen más movilidad que las arcillas y los limos. La causa es que arcillas y limos son más cohesivos y necesitan para ser arrancados del lecho una velocidad de flujo mayor; sin embargo, las arenas son transportadas con mayor facilidad al poseer una superficie lisa que ofrece menos resistencia a la corriente.

            Las arcillas son silicatos laminares con forma de pequeñas escamas cuyos iones están ordenados en mallas cristalinas. Los enlaces dentro de la escama son fuertes mientras que los que unen las capas son débiles. Las moléculas de agua pueden penetrar entre las capas (escamas), lo que produce una rotura física. La absorción de moléculas de agua entre las capas produce un aumento de volumen al empaparse (arcillas expansivas), aunque estas moléculas de agua no se transmiten con facilidad, debido a que las arcillas son porosas pero poco permeables.

            Arcillas y limos, una vez levantados (erosionados), se elevan rápidamente y se transportan en suspensión. Las velocidades de depósito de las partículas más finas son muy bajas y fácilmente son sobrepasadas por las fuerzas ascendentes originadas en los remolinos y por la turbulencia del río. Como consecuencia de ello, las arcillas continúan casi indefinidamente, mientras que los limos (más gruesos) se depositan cuando la velocidad del río disminuye hasta valores moderados. De esta forma, las arcillas llega al mar donde, al entrar en contacto con el agua salada, experimentan una agregación en partículas mayores (floculación) y precipitan.

             Las arenas viajan como carga de fondo de los ríos y dejan de desplazarse a velocidades sólo ligeramente inferiores a las velocidades de erosión necesarias para ponerlas en movimiento.

            Cuando una mezcla de arcilla, limos y gravas comienza a ser transportada por un aumento de la velocidad de la corriente, el depósito durante la disminución de velocidad afecta rápidamente a las partículas de mayor tamaño que dejan de ser transportadas y se depositan. Limos y arcillas continúan siendo transportadas en suspensión y no se depositan hasta que la velocidad disminuya hasta valores muy bajos. Este proceso explica la granuloselección o separación de los materiales por tamaños.

3.3.1.3 LOS TORRENTES

            Un torrente es un curso de agua ocasional originado por lluvias torrenciales y con un enorme poder erosivo, debido a la fuerte pendiente. Se desarrollan en zonas de alta montaña.

            En un torrente se pueden diferenciar tres partes:

           Cuenca de recepción: es la zona de cabecera con forma de embudo donde se recoge la máxima precipitación. En esta zona predomina la erosión.

       Canal de desagüe: es el conducto que evacua las precipitaciones desde la cuenca de recepción a la parte final  del torrente. Es un corto valle en V con paredes verticales y de fuerte pendiente. En esta zona se dan esencialmente los procesos de erosión y transporte de sedimentos.

Cono de deyección : parte final del torrente que se forma cuando el canal de desagüe alcanza una zona de menor pendiente. La pérdida de energía de la masa de agua obliga a esta a dividirse en una serie de brazos. Al disminuir la velocidad, va dejando los sedimentos en los brazos en los que se ha dividido, formando un depósito de sedimentos denominado abanico aluvial.

 Partes de un torrente de montaña

3.3.1.4 LAS RAMBLAS

             Son un rasgo morfológico típico de áreas de clima semiárido y árido. Constituyen lechos de desagüe temporales, de funcionamiento intermitente y esporádico, que generan valles de fondo plano con una pendiente transversal y un perfil longitudinal mínimos. Se caracterizan por carecer de flujo hídrico durante mucho tiempo (incluso varios años) pudiendo evacuar elevados caudales durante cortos intervalos de tiempo.

             Este funcionamiento hídrico tan peculiar, unido al hecho de que sus cuencas media y baja suelen tener una topografía relativamente suave y cauce ancho, hacen que las ramblas mediterráneas sean utilizadas como auténticas vías de comunicación y que sean fácilmente invadidas por el hombre para uso agrícola y/o urbano.

            Las ramblas constituyen lugares muy vulnerables frente a las avenidas, que pueden causar grandes destrozos. Tenemos ejemplos recientes en las avenidas catastróficas de octubre de 1973 que afectaron especialmente a las ramblas de Albuñol (Granada), Albox (Almería) y Nogalte (Murcia).

             Para que se genere una red fluvial tipo rambla tienen que darse los siguientes factores:

-            Proximidad de relieves montañosos al nivel de base.

-            Régimen pluviométrico irregular y muy torrencial.

-            Perfil longitudinal con mucha pendiente en la cabecera, y prácticamente horizontal en el tramo bajo.

3.3.2 TERRAZAS FLUVIALES

            Cuando una corriente fluvial se encaja en los sedimentos de su propia llanura de inundación, se forman las denominadas terrazas, escarpes a diferentes niveles situados por encima del cauce fluvial. Pueden ser escalonadas o encajadas.

            Estas estructuras se forman como consecuencia de la erosión vertical del río, que al encajarse no vuelve a ocupar la antigua llanura de inundación, quedando una especie de escalón en el terreno. Su origen es atribuido a fluctuaciones en el caudal debidas a las glaciaciones del Cuaternario. En los períodos interglaciares la fusión de los glaciares daría lugar a una gran cantidad de sedimentos que los ríos depositarían sobre extensas llanuras de inundación, produciéndose la agradación del cauce (gran acumulo de sedimentos). Sin embargo, en los periodos glaciares, al disminuir el caudal y disponer de menor cantidad de materiales, el río tendería a erosionar y a encajarse por disponer de energía suficiente para ello, formando una terraza y produciendo la degradación del cauce (ahondamiento) con la formación de un nuevo cauce.                 

              Las terrazas escalonadas se forman cuando la acción erosiva predomina sobre la sedimentación, mientras que en las encajadas predominan los procesos sedimentarios.

3.3.3 DELTAS Y ESTUARIOS

            Un delta es una acumulación de sedimentos arrastrados por el río que se depositan en la propia desembocadura, sobre la plataforma continental, originando islotes que en conjunto adoptan una forma triangular. Según predomine la acción fluvial, el oleaje o las mareas, el delta adquiere diversas configuraciones: dominado por el oleaje (Nilo), dominado por el río (Ebro) y dominado por las mareas (barreras de estuario). La escasa amplitud de mareas favorece mucho la formación de deltas; por ello, en el Mediterráneo encontramos deltas muy desarrollados, como los del Nilo, Po, Ródano y Ebro.

             La formación de un delta comienza con una intensa sedimentación subacuática, y sólo cuando los sedimentos llegan a flor de agua, empieza a desarrollarse la parte subaérea del delta, que en principio tiene forma ramificada de pata de gallina. Al rellenarse de sedimentos los espacios comprendidos entre los brazos del río, evoluciona hacia la forma típica triangular.

Elementos de un delta

Un estuario es una desembocadura fluvial en costas abiertas, en las que los materiales arrastrados por el río no se sedimentan en la propia desembocadura sino que son arrastrados por las corrientes de marea. Dependiendo de la fuerza de la marea y de la fuerza de la corriente fluvial, el agua del mar puede penetrar en el río o bien el río penetrar en el mar (el Amazonas extiende su agua dulce hasta casi 100 km mar adentro). El término estuario se utiliza sólo para designar este fenómeno en los grandes ríos. En el caso de España los valles sumergidos son mucho más pequeños y se les denomina rías (en el litoral gallego).

Los estuarios son ecosistemas de gran productividad biológica debido al elevado contenido de nutrientes y a las altas temperaturas del agua fluvial donde abunda el fitoplancton y gran cantidad de consumidores primarios y secundarios. A veces, en estas zonas los terrenos bajos del continente se inundan durante las mareas altas formándose las marismas, de gran importancia como humedales.

         Partes de un estuario

        En resumen: los estuarios se originan en costas abiertas en las que los materiales arrastrados por el río no se sedimentan en la propia desembocadura sino que son arrastrados por las corrientes litorales (Tajo en Lisboa, Amazonas en Brasil...). En los deltas, los sedimentos arrastrados por el río se depositan en la propia desembocadura, produciendo enormes acumulaciones “in situ” que, además, avanzan rápidamente hacia el mar (progradación).

3.3.4 RIESGOS LIGADOS A LOS SISTEMAS FLUVIALES: LAS INUNDACIONES

            Una inundación es un desbordamiento de una masa de agua con los sedimentos que trasporta, quedando sumergidas zonas que normalmente no lo están. Cuando adquiere grandes dimensiones, se habla de avenida. Las causas pueden ser: naturales (climáticas y geológicas) o antrópicas.

  Naturales. Pueden tener un origen geológico (obstrucciones de los ríos por deslizamientos) o climático (deshielo rápido de la nieve acumulada en zonas altas).

*  Los huracanes.

*  Las lluvias torrenciales.

*  La rápida fusión de nieve por subida de la temperatura o el incremento de la actividad volcánica.

*  El deshielo.

* Los obstáculos en la desembocadura de los ríos.

*  La obstrucción del cauce por avalanchas o deslizamientos.

*  La rotura de presas.

*  Los tsunamis.

Antrópicas (directas o indirectas). Modifican el ciclo hidrológico y aumentan la exposición y la vulnerabilidad.

*Rotura o manipulación incorrecta de infraestructuras hidráulicas como presas o grandes depósitos.

*  Extracción de áridos de las llanuras de inundación que provoca un aumento de la carga de la corriente.

*  Sobreexplotación agrícola de las llanuras de inundación debido a su gran fertilidad.

*  El proceso de urbanización, que incrementa el riesgo de inundación al aumentar la superficie impermeable y alterar las cuencas hidrográficas.

*  Las obras públicas (autovías, vías férreas...), que dificultan el drenaje natural del terreno.

3.3.5 PREDICCIÓN Y PREVENCIÓN

3.3.5.1 PREDICCIÓN

            La predicción de inundaciones se sustenta en el estudio de diversos datos como:

• El volumen de escorrentía superficial , dato utilizado para proyectar presas de control de inundaciones.
• Las descargas máximas , dato que se emplea para diseñar los puentes, aliviaderos de presas y zonas de desagüe.
• La altura de la inundación , y la extensión del área inundada, información fundamental para realizar una ordenación adecuada de usos del territorio.
• El cálculo de la velocidad del agua , para el diseño de estructuras.
• El conocimiento de las inundaciones anteriores (su altura y su duración).

3.3.5.2 PREVENCIÓN

            Podemos tomar dos tipos de medidas:

a) Medidas estructurales. Pretenden dificultar la formación de avenidas. Implican la modificación del terreno del área afectada o la construcción de obras hidráulicas. Podemos  destacar las siguientes:

  Tratamiento de las vertientes. La reforestación y conservación del  suelo son las medidas más efectivas. Al retener los árboles el agua, disminuye la escorrentía evitándose así la erosión del suelo. Esto hace que disminuya la colmatación (relleno por sedimentos de los cauces), cuyo efecto sería un incremento del riesgo de inundaciones al disminuir la sección del cauce.

  Construcción de diques. Es una medida tradicional que a veces: puede contener el desbordamiento. Si el caudal es excepcionalmente grande, el dique puede romperse en un punto bajo y provocar una catástrofe aún mayor que si no existiera.

  Modificaciones del cauce. Se puede aumentar la capacidad del cauce mediante su ensanchamiento o dragado, reduciendo la rugosidad, suprimiendo estrechamientos, estabilizando los márgenes... También puede acortarse su longitud mediante el estrangulamiento artificial de meandros, con lo que aumenta la velocidad de flujo. Estas actuaciones deben ser muy cuidadosas pues, al modificarse el perfil del río, puede potenciarse la erosión remontante.

  Construcción de presas de regulación. Esta técnica, también denominada laminación hidráulica, consiste en la construcción de embalses aguas arriba que, al poder retener el agua en un momento dado, pueden prevenir la inundación. Otra ventaja es que los embalses pueden servir para otros usos (hidroeléctricos, recreativos, regadío...) pero presentan el inconveniente de que modifican el perfil  longitudinal del río.

Medidas de laminación de un caudal

b) Medidas no estructurales. Están encaminadas a reducir los daños generados por las inundaciones. Entre las actuaciones podemos destacar las siguientes:

• Elaboración de mapas de riesgo . Con ello se pretende identificar y clasificar las áreas inundables. Esta medida choca directamente con el desarrollo urbanístico e industrial de determinadas zonas.
• Contratación de seguros . Han de ser obligatorios para todas aquellas construcciones situadas en zonas susceptibles de sufrir inundaciones.
• Ordenación del territorio . Consiste en limitar o prohibir determinados usos en las zonas propensas a las inundaciones. Las preferencias agrarias por las zonas de vega son inevitables, y no es nada despreciable el ahorro económico que supone para la construcción de carreteras el aprovechamiento de las terrazas fluviales.
• Planes de Protección Civil . Tienen como misión informar a la población sobre el riesgo y establecer planes de actuación en caso de emergencia.

3.4 EL SISTEMA LITORAL Y SUS RIESGOS

            La zona costera o litoral comprende el área de contacto entre la superficie continental y el mar, es decir, es la zona de tránsito e interacción entre el ambiente marino y el terrestre. Se distinguen varias zonas:

  Zona supralitoral. Franja que separa el medio litoral del terrestre. Es la zona comprendida entre la pleamar y el límite del mar en los temporales.

  Zona intermareal o mesolitoral. Queda comprendida entre los niveles de pleamar y bajamar.

  Zona infralitoral. Se extiende desde la bajamar hasta el límite inferior que alcanza el oleaje en periodos de calma.

  Zona sublitoral. Va desde el límite inferior que alcanza el oleaje hasta el borde de la plataforma continental, aproximadamente a 200 m de profundidad. Es la zona de mayor importancia económica ya que cuenta con poblaciones de organismos que permiten establecer importantes pesquerías y además constituye una fuente potencial de minerales útiles al hombre.

3.4.1 TIPOS DE COSTAS

a) Costas de inmersión, hundimiento o transgresión. Se dan en zonas donde existe hundimiento de la corteza terrestre o un ascenso permanente del nivel del mar.

            En el "tipo Atlántico" se trata de regiones montañosas con los ejes de plegamiento perpendiculares a la línea de costa, lo que origina una alternancia de promontorios y zonas hundidas. Estas últimas originan las rías (valles fluviales hundidos) o los fiordos (valles glaciares hundidos).

                  En el "tipo Pacífico", las alineaciones montañosas son paralelas a la línea de costa originando largas islas formando cordones litorales paralelos a la costa (mar Adriático).

b) Costas de emersión o regresión. Se dan en zonas de levantamiento de la línea litoral o de descenso permanente del nivel del mar. En estos casos la plataforma continental se transforma en línea de costa y, como en ella había sedimentos finos, dará lugar a una llanura costera. En general son poco accidentadas, casi rectas. Sus accidentes más característicos son las albuferas, los deltas y el desarrollo de campos de dunas en sus inmediaciones por el aporte de arena procedente de las playas levantadas.

            Por la escasa profundidad en las proximidades de la costa, detrás de la zona de rompientes, se depositan materiales detríticos dando lugar a barras litorales sumergidas. Al elevarse la costa, aparecen en superficie formando cordones litorales que aíslan una cierta extensión de agua y originan una albufera. Las albuferas tienden a desaparecer por el aporte de sedimentos dando lugar a la formación de marismas donde se desarrolla una vegetación muy abundante.

Formación de una albufera

c) Costas neutras. Están formadas por aportes de materiales al agua. Pueden ser:

Volcánicas. Se localizan en regiones costeras con gran actividad volcánica. La lava que surge del fondo marino se acumula dando lugar a islas-cráter.

 Arrecifes coralinos . Están formados por la acumulación de corales que llegan a emerger en el mar originando atolones.

Deltaicas . Se originan cuando la sedimentación fluvial es muy intensa y se superpone a la acción costera. Es característica de mares interiores.

d) Costas de falla. Se forman al quedar el labio hundido de la falla bajo el mar coincidiendo el acantilado con el escarpe de falla. Son costas rectilíneas y acantiladas.

3.4.2 AGENTES FÍSICOS QUE ACTÚAN SOBRE EL LITORAL

a) Olas. Se generan por la fricción del viento sobre la superficie del océano transmitiendo un movimiento circular a las  partículas de agua, que se va  amortiguando hacia abajo hasta  una cierta profundidad aproximadamente la mitad de la longitud de onda del tren de olas (1/2 L).

Esquema de evolución de olas y profundidad

            A medida que las olas se aproximan a la costa, su base termina por rozar con el fondo, lo que origina una disminución de velocidad en la base. Esto provoca un aumento en la altura de las mismas y en la velocidad de la parte superior, por lo que la cresta de la ola vuelca y la ola rompe en la playa. Seguidamente, el agua se dirige hacia la playa en forma de turbulencia, arrastrando arena y grava tierra adentro. Inmediatamente se origina un flujo de retorno mar adentro, arrastrando de nuevo arena y grava que son retiradas de la zona de batida o rompiente. Todo ello hace de las olas un agente erosivo y transportador que incide en la morfología costera. Esta acción erosiva se manifiesta por medio de dos procesos: corrosión y abrasión.

• Corrosión . Es un proceso de erosión mecánica producido por el choque de los materiales que transporta el agua sobre las rocas. La reiteración de los golpes termina por fragmentar tanto la roca como el proyectil. La eficacia de la corrosión depende de la densidad (carga en suspensión) y de la velocidad del fluido.
• Abrasión . Es un proceso de desgaste por fricción debido al movimiento de los detritos que viene precedido por la corrosión de la roca. Los cantos lisos y redondeados de la costa son originados por la incesante acción de molienda de roca contra roca en la zona de rompiente.

Procesos que modifican el oleaje

            Su acción determina el modelado sobre el borde costero. Nos referimos a los fenómenos de refracción, difracción y reflexión, que modifican la propagación del oleaje por la influencia de la batimetría (profundidad) y la configuración del litoral.

  Refracción. Consiste en una disminución de la velocidad de propagación del tren de olas al aproximarse a la costa. Esta acción se produce en aguas someras por  influencia del fondo sobre el tren de olas, y contribuye a modificar el ángulo de  incidencia del oleaje que tenderá a orientarse en paralelo a la línea de costa.

 Difracción . Se produce cuando el oleaje en su propagación encuentra un obstáculo que obliga al tren de ondas a curvarse y a disminuir su velocidad. Los fenómenos de refracción-difracción son especialmente interesantes en las costas acantiladas con cabos y bahías. Ambos procesos concentran la energía del oleaje en los salientes, lo que permite una llegada más tranquila del oleaje al fondo de la bahía.

 Reflexión. Se genera por el choque del oleaje incidente sobre un obstáculo (acantilado, dique...). La energía liberada no se disipa totalmente como ocurriría en una playa. Se produce entonces un sobrante de energía que se traduce en una onda reflejada y en un aumento de la agitación frente al obstáculo.

b) Mareas. Estas variaciones periódicas del nivel del mar requieren cuencas marinas de gran dimensión por ello son inapreciables en el Mediterráneo. Junto con las olas, condicionan la morfología costera. Se habla entonces de: costas micromareales (oscilaciones de marea inferiores a 2 m), costas mesomareales, (entre 2-4 m), y costas mareales (las amplitudes de marea superan los 4 m), que suelen presentar estuarios y grandes llanuras mareales.

c) Corrientes litorales. Producen el arrastre y redistribución de los sedimentos.

  Corriente de deriva. Se produce cuando el oleaje, movido por los vientos dominantes, incide oblicuamente a la línea de costa, arrastrando materiales sueltos en la dirección de avance de las olas. Al subir la ola por la pendiente de la playa, el sedimento sube siguiendo la dirección de incidencia. La bajada tiene lugar por la línea de máxima pendiente (perpendicular a la línea de costa) a favor de la gravedad (corriente de resaca). Este reflujo arrastra esos materiales mar adentro. El resultado es un movimiento en zig-zag del sedimento (deriva de playa) que lo hace avanzar longitudinalmente a lo largo de la playa.

Origen de las corrientes de deriva y corrientes de derrame

  Corriente de marea. Son corrientes periódicas asociadas a la oscilación continua del nivel del mar debido al desplazamiento de grandes masas de agua entre las zonas de bajamar y pleamar. Pueden alcanzar grandes velocidades (20 km/h), por lo que los efectos de transporte son muy acusados.

3.4.3 MORFOLOGÍA COSTERA: FORMAS DE EROSIÓN Y FORMAS DE ACUMULACIÓN

a) Acantilados. Originan costas abruptas y rocosas con un cierto desnivel entre la zona continental y el nivel del mar. Son formas erosivas muy frecuentes cuando la costa está  constituida por rocas resistentes a la erosión o en los promontorios (salientes rocosos que se adentran en el mar).

            La base del acantilado es la zona más erosionada por la acción del oleaje. La plataforma de abrasión es una zona casi plana situada al pie del acantilado y representa la parte del continente que ha sido desgastado por el oleaje. Al final de la plataforma de abrasión se encuentra la terraza costera, formada por el acumulo de sedimentos arrancados al continente por la erosión de las olas.

b) Las playas. Son formaciones típicamente sedimentarias sin apenas desnivel entre la zona continental y el nivel del mar. Son frecuentes allí donde las rocas son fácilmente erosionables. La morfología de las playas varía frecuentemente en función de los siguientes factores:

  Oleaje. Hace que la playa sea más o menos amplia al igual que la amplitud de las mareas.

  Aporte de sedimentos. El aporte de sedimentos en la desembocadura de los ríos unido a la acción de las corrientes costeras distribuyen estos sedimentos aunque de manera muy heterogénea.

  Estructura geológica y tectónica. Condiciona perfiles más o menos planos de las playas.

El perfil longitudinal de la playa depende especialmente del tipo de sedimento, de la amplitud de la playa, de las mareas y de la energía del oleaje. De hecho, la mayoría de las playas representan un equilibrio oscilatorio entre los perfiles de calma y tormenta.

Cuando una playa es afectada por un temporal, se produce una invasión de agua que pone en movimiento los sedimentos. El agua que incide en la playa se retira por el fondo debido a corrientes de retorno
 mar adentro (resaca). Los sedimentos son arrastrados y depositados en el fondo modificando así el perfil inicial de la playa. De esta forma se produce un trasvase de arena desde la playa seca hasta la playa sumergida dando lugar a barras de arena sumergidas que hacen que rompan las olas a mayor distancia de la orilla. Es así como la playa se protege de los temporales. De ahí la importancia de que la playa mantenga intacta su parte seca, incluidos los campos de dunas.

            Cuando la intensidad del oleaje disminuye, el sedimento es depositado nuevamente en la playa seca y la playa vuelve a tener su ancho normal. Se habla por ello del perfil de verano (poco oleaje) y del perfil de invierno (oleaje de temporal) de la playa. Nos encontramos por tanto con un proceso cíclico de erosión producido por los temporales de invierno y de reconstrucción con las olas más bajas y más largas del verano.

            La berma o cordón playero es una cresta de sedimento formada en la playa que indica la máxima extensión de la acción del oleaje. La playa se extiende entonces entre la cresta de la berma y el mar. Tierra adentro de la berma suele encontrarse una zona arenosa donde por la acción predominante del viento se forman dunas.

c) Barras costeras. Son acumulaciones de arena que forman montículos alargados, en general paralelos a la línea de costa, que pueden llegar a quedar emergidos. Están producidos por la conjunción de dos factores: el aporte de sedimentos y la existencia de corrientes costeras que acumulan los sedimentos a lo largo de determinadas zonas. Aunque la mayor parte de las veces discurren paralelas a la costa, en otras ocasiones se apoyan en la misma, adentrándose en el mar de manera oblicua y dando lugar a las llamadas flechas litorales. Cuando enlazan dos promontorios cercanos, la barra costera recibe el nombre de restinga y deja aislada la ensenada que se encuentra entre los dos salientesformando una albufera, como la albufera de Valencia.

            Cuando estas barras costeras alcanzan muchos kilómetros, reciben el nombre de cordones litorales.

Barra	Flecha litora	Albufera

d) Tómbolos. Son como una pequeña península, un promontorio unido a la línea de costa por un brazo de arena. Su formación viene determinada por la presencia de materiales competentes que forman el promontorio, y por la acción del oleaje que tiende a acumular sedimentos en la zona que queda más resguardada de su acción de batida. Ejemplo de tómbolo es la ciudad de Peñíscola (Castellón).

Tómbolo

e) Estuarios. Los estuarios son desembocaduras de ríos en costas abiertas en las que los materiales arrastrados por el río no se depositan en la desembocadura sino que son arrastrados por las corrientes litorales. Es el caso del Amazonas, Garona, Tajo,...

f) Deltas. Son áreas en las que desembocan los grandes ríos. Se originan en mares tranquilos que, incapaces de retirar los sedimentos que aportan los ríos, los acumulan en la desembocadura. Tienen una morfología triangular (letra griega delta -Δ-). En los deltas cabe distinguir la parte emergida o delta, y la sumergida o prodelta.

Estos ecosistemas tienen un importante interés económico por tratarse de suelos muy fértiles y constituyen importantes reserva de biodiversidad.

Partes de un delta

g) Bahías. Son zonas resguardas del oleaje entre dos promontorios. Cuando las olas inciden sobre una costa con promontorios, se produce el fenómeno de la refracción. El frente de las olas se deforma y, debido a la profundidad del fondo, rompe antes en los promontorios que en las bahías. Se produce además una concentración de mayor energía en los promontorios que quedan así sometidos a una acción erosiva más intensa. Por el contrario, en las bahías la energía de las olas disminuye, por lo cual aumenta la sedimentación y se forma una playa. En los salientes se pueden formar cuevas a ambos lados que, si llegan a unirse, dan lugar a arcos litorales.

Energía de las olas

La refracción de las olas explica por qué su energía es mayor en acantilados que en bahías. La concentración de energía de las olas se realiza en los salientes costeros

h) Marismas. Son áreas de topografía llana situadas en las proximidades de la costa que sufren inundaciones periódicas del mar. A menudo se localizan en la desembocadura de los ríos. Un ejemplo típico son las marismas del Guadalquivir.

Formas de modelado costero

3.4.4 RIESGOS ASOCIADOS AL SISTEMA LITORAL: TEMPESTADES DE PLAYA Y RETROCESO DE ACANTILADOS

Como ya sabemos, cualquier riesgo depende de tres factores, exposición, vulnerabilidad y peligrosidad.

En el sistema litoral la vulnerabilidad y la peligrosidad son factores que se mantienen, por lo tanto el riesgo depende fundamentalmente de la exposición, que con la ocupación masiva del litoral se ve muy aumentado.

a)Tempestades. Las tormentas tienden a eliminar los sedimentos acumulados en las costas transportándolos mar adentro. Las bajas presiones elevan el nivel del mar en la zona costera (mareas meteorológicas) y permiten que el oleaje ataque zonas más alejadas. A su vez, los fuertes vientos producen olas en la superficie que pueden tener un gran efecto erosivo sobre los materiales no consolidados. Debajo de las olas aparece además una fuerte corriente de retorno que se lleva mar adentro los productos de la erosión.

La ocupación masiva del litoral, en numerosos casos, ha invadido la zona litoral ganándole terreno al mar mediante la construcción de muros elevados paralelos a la línea de costa sobre los que se construyen paseos marítimos. Cuando se produce una tempestad, la elevación del nivel del mar hace que las olas lleguen con fuerza y choquen contra su base, por lo que adquieren una mayor fuerza de retorno (reflexión), incrementando la erosión y arrastrando los materiales erosionados mar adentro. Esto hace que se vaya socavando la base del muro pudiendo llegar a producirse su rotura. Para evitar la reflexión, se colocan delante del muro bloques de rocas en pendiente y encajadas (escolleras) que absorben la energía de la ola al incidir sobre ellas, impidiendo que se produzca la reflexión.

b)Destrucción de las playas. El origen de una playa comienza con la llegada de los sedimentos a través de las redes de drenaje. Los materiales suministrados por ríos y ramblas se concentran en los deltas y desembocaduras. Una vez concentrados los sedimentos en el medio costero, las estructuras deltaicas pasan de ser simples receptores de sedimentos a convertirse en áreas generadoras de materiales para el sistema litoral. El principal agente de la dinámica litoral es el oleaje que, al incidir oblicuamente sobre la línea de costa, produce una corriente paralela a la misma (corriente de deriva) que origina un transporte de sedimentos paralelo a la costa y a favor del oleaje incidente.

            La acción eólica retira parte de las arenas de la playa hacia el interior pudiendo quedar allí acumuladas indefinidamente formando dunas.

            Muchos de los materiales depositados, arrastrados por las corrientes de turbidez, se mueven por la plataforma continental hasta perderse en aguas profundas.

En función del volumen de material suministrado y distribuido por las corrientes de deriva, las playas avanzan, retroceden o se mantienen en equilibrio.

La acción antrópica, con la regulación de los ríos por la construcción de pantanos y la ocupación de los cauces han limitado en gran parte la aportación sedimentaria a la costa, reduciéndola enormemente. A los sumideros naturales del material sedimentario (la propia orografía submarina que va rellenándose y suavizándose lentamente) hemos añadido otros nuevos, tal es el caso de puertos y obras marítimas que interrumpen el movimiento natural del sedimento. Son por tanto "sumideros artificiales".

            El resultado inmediato de nuestra actuación es el déficit sedimentario del sistema que se paga con la erosión generalizada de las playas.

            Los procesos de restauración de playas rellenadas con arena son efímeros ya que duran en principio sólo hasta el siguiente temporal. Otras medidas de restauración están encaminadas a frenar su erosión, como la construcción de muros para desviar el oleaje, rompeolas, espigones...

Durante los temporales, las olas atacan las zonas más altas de la playa, y las corrientes de resaca (perpendiculares a la línea de costa) pueden arrastrar mar adentro materiales que normalmente están fuera de su alcance. Una playa puede perder la mayor parte de su arena en un temporal y recuperarla lentamente durante el buen tiempo.

El avance de la playa mar adentro (progradación) exige que los sedimentos arrastrados por la deriva litoral sean detenidos con la colocación de obstáculos a lo largo de la trayectoria de transporte. Para conseguirlo, se instalan espigones a intervalos determinados a lo largo de la costa. Un espigón es un dique construido de manera que forme un ángulo recto con la línea de costa. En la figura podemos ver los cambios producidos en la línea de costa por la construcción de espigones: al disminuir la velocidad de la corriente, la arena se acumula en la parte anterior del espigón, originando una línea de costa curvada. En la zona posterior, la playa desaparecerá debido a la eliminación del suministro normal de arena. Al no transportar materiales, a esa masa de agua le quedará energía suficiente como para erosionar y transportar, por lo que se produce la degradación de esa zona de la playa.

En otros casos se instalan diques paralelos a la línea de costa que acumulan la arena en la zona próxima al dique y erosionan la playa a ambos lados (como se ve en la figura).

           El resultado puede ser un importante retroceso de la costa (retrogradación). Por esto, los espigones deben estar espaciados de forma que el efecto de cada uno de ellos se extienda al siguiente. En teoría, cuando los espigones hayan retenido la máxima cantidad de sedimentos, se restablecerá la deriva de playa en la nueva línea de costa.

En ocasiones la arena de una playa procede de la desembocadura de un río. La construcción de diques, presas, extracciones de áridos... pueden reducir drásticamente el aporte de sedimentos y, por lo tanto, eliminar la fuente de arena de la que se nutre la deriva litoral. Entonces puede originarse un proceso de retrogradación a lo largo de una amplia zona de la línea de costa.      

            Desde el punto de vista sedimentológico, un delta es la más típica de las estructuras progradantes, incluso a pesar de las corrientes marinas.

            Datos recientes indican que el delta del Nilo está hundiéndose rápidamente en el Mediterráneo. Las causas son diversas: el peso de los sedimentos, la compactación de niveles profundos, algunas fallas de gravedad... Pero el problema se agrava porque desde la construcción de la presa de Asuán apenas llegan al delta nuevos sedimentos que sustituyan a los que se están deslizando hacia el Mediterráneo. En lugar de ello, los sedimentos se quedan en el fondo de la presa, contribuyendo a inutilizarla.

            En el delta del Ebro se produce una situación idéntica, así se ha pasado de un aporte de 30.10⁶ m³/año de sedimentos a tan sólo 160.000 m³/año en la actualidad.

            En Almería el problema se agrava por las extracciones de arena para los invernaderos (17'5.10⁶ m³/año), las urbanizaciones turísticas y las estructuras portuarias (sólo el puerto de Adra ha retenido desde su construcción 2.10⁶ m³ de sedimentos, lo que ha producido erosiones de hasta 200 m en los perfiles costeros más afectados) que han hecho desaparecer casi 3.10⁶ m³ de playa. Se calcula que en los últimos 40 años se han perdido 282 hectáreas de costa por avance del mar. El río Adra ha disminuido sus aportes de sedimentos en más del 90 % desde la construcción del pantano de Beninar mientras que en el río Almanzora la reducción anual alcanza los 130.000 m³ de sedimentos debido al embalse de Cuevas del Almanzora.

c) Retroceso de acantilados. La franja litoral se ha convertido en un área de enorme demanda urbanística. Esto ha llevado a urbanizar los acantilados que, aunque con vistas espectaculares, están sometidos a un proceso natural de retroceso. Para evitar sus consecuencias, se llevan a cabo acciones destinadas a frenar el efecto de metralla de las olas o a desviarlas con la construcción de muros protectores en la base de los acantilados, rompeolas..., que no hacen más que frenar ligeramente su evolución.

3.4.5 IMPACTOS DERIVADOS DE LA ACCIÓN ANTRÓPICA

            El mayor problema que se plantea es el desconocimiento profundo de la dinámica litoral pues ésta se comporta como un sistema de interacciones complejas. Muchas veces las medidas tomadas para corregir los impactos provocan cambios que dan lugar a resultados inesperados. Entre los impactos más importantes podemos citar:

  Aumento del nivel del mar. Es debido a los cambios climáticos inducidos por el hombre. Provoca la desaparición de ingentes cantidades de arena de las playas.

  Transformación de marismas y zonas húmedas en salinas. En muchos casos, su posterior abandono ha propiciado su desecación y, en algunos casos, su posterior urbanización o uso agrícola ha originado que estos espacios naturales de gran valor ecológico y paisajístico hayan desaparecido.

  Regulación de ríos y cauces mediante embalses. Esto ha generado un enorme déficit sedimentario en la costa hasta el punto de que, en la práctica, los aportes se pueden considerar actualmente casi nulos.

  Extracciones masivas de áridos. Se realizan en las playas y campos de dunas asociados. Con ellas, se han eliminado gran parte de las reservas naturales de las mismas provocando regresiones generalizadas de la costa.

  Construcción de puertos y espigones. Puede decirse que son barreras a la deriva litoral, lo que ha provocado fuertes erosiones aguas abajo del obstáculo.

  Construcción de urbanizaciones en las playas. Con ello se han eliminado las reservas naturales de arena y han tenido un efecto multiplicador e irreversible de los procesos erosivos.

3.5 EL SUELO

             El suelo se considera una interfase entre la geosfera, biosfera y atmósfera, y está constituido por una fracción mineral, procedente de la degradación de las rocas, una fracción orgánica originada a partir de restos vegetales y animales y una fracción gaseosa que forma la atmósfera del suelo. Todas están sujetas a una continua evolución que tiene lugar a lo largo de siglos, y que es el resultado de la interacción entre la materia mineral y la orgánica bajo la acción del clima y los seres vivos.

            La ciencia que estudia los suelos es la edafología o pedología. El suelo se considera una interfase dentro del sistema Tierra pues en él convergen las grandes capas que se distinguen en el sistema Tierra: Atmósfera, Biosfera, Hidrosfera y Litosfera.

3.5.1 COMPOSICIÓN DEL SUELO

             Además de los seres vivos, el suelo está formado por cuatro fracciones:

1 . Fracción mineral. Constituye aproximadamente un 95 % del total de la materia inerte. Está formada por fragmentos de roca sin alterar, minerales sin alterar (cuarzo, muy resistente a la meteorización física y química), y por la fracción fina del suelo constituida por minerales alterados (sobre todo arcillas, óxidos de hierro y aluminio y calcita).

2 . Fracción orgánica. Está formada por restos de seres vivos que dan lugar al humus (se distinguen dos tipos de humus)  de un característico color oscuro y organismos vivos.

  Humus bruto o joven. Está formado por restos orgánicos muy poco o nada elaborados y aún identificables, como hojarasca, restos animales, musgos...

  Humus elaborado. Resulta de la descomposición total del humus joven en la que intervienen gran cantidad de microorganismos del suelo. Es de color oscuro con cierto carácter ácido por contener ácidos húmicos. Las arcillas se combinan con este humus dando un complejo húmico-arcilloso de gran importancia para la fertilidad del suelo ya que es capaz de retener agua e iones que, posteriormente, cede a las plantas, evitando así su disolución y arrastre por las aguas.

  Organismos. La cantidad y variedad de organismos que hay en el suelo (edafon) es enorme. Son imprescindibles para el correcto funcionamiento del suelo tanto para su formación y evolución como para proporcionarle la fertilidad y estructura adecuadas. Los principales son:

   Bacterias: La mayor parte son quimiolitotrofos o quimiorganotrofos, que intervienen en la humificación y mineralización de la materia orgánica.

  Hongos: Son muy abundantes y se desarrollan en el interior del suelo. Todos ellos quimiorganotrofos e intervienen decisivamente como descomponedores de la materia orgánica.

  Algas: Se incluyen en este grupo las algas verde-azuladas (cianofíceas o cianobacterias) muy importantes por la capacidad de algunas de ellas de fijar N₂ atmosférico. Las algas viven cerca de la superficie en zonas húmedas. Pertenecen sobre todo a las xantofíceas, diatomeas y clorofíceas.

  Protozoos: Muy abundantes en suelos con gran cantidad de materia orgánica de la que se alimentan capturando bacterias, algas y otros protozoos.

  Invertebrados no artrópodos: Son abundantes los nematodos y las lombrices. También cabe citar a los moluscos gasterópodos (caracoles y babosas).

  Artrópodos: Son muy abundantes los miriápodos (ciempiés, escolopendras,...) e insectos como termitas (importantes por su capacidad de descomponer la celulosa), coleópteros (escarabajos) y sus larvas, y algunos himenópteros (hormigas).

3. Fracción líquida . Es una disolución acuosa de diferentes iones (Na⁺, Ca²⁺, HCO₃^-) que ocupa fundamentalmente los poros más pequeños del suelo. La cantidad de agua en el suelo es función de las condiciones propias del suelo, como la textura y la estructura, y de otras extrínsecas, como la lluvia, el riego o la evapotranspiración.

4. Fracción gaseosa . Es el aire del suelo. Su composición es parecida a la del aire atmosférico pero con una menor proporción de O₂ y mucho mayor de CO₂ debido a la gran actividad metabólica de los organismos del suelo y a la descomposición de sus restos. Esta fase ocupa únicamente los poros más grandes del suelo (macroporosidad).

3.5.2 PROCESOS EDÁFICOS

El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en las áreas continentales, resultante de la alteración del sustrato litológico.

El proceso de formación del suelo recibe el nombre de edafogénesis y, aunque varía dependiendo de diversos factores, es muy similar en la mayoría de las situaciones. Se parte de un sustrato rocoso (roca desnuda o roca madre), sobre el que actúan los agentes meteorizantes y erosivos, fundamentalmente los climáticos, provocando, por una parte, una disgregación física de sus componentes y por otra, una alteración química de sus constituyentes mineralógicos. Así, al cabo de cierto tiempo la roca estará más o menos modificada (meteorización).

Sobre este sustrato se asientan los primeros colonizadores biológicos: en primer lugar los líquenes y cianobacterias, y posteriormente los musgos.

Son organismos carentes de raíces verdaderas; los líquenes poseen hifas ricinosas (rizinas) y los musgos, rizoides (en los esfagnos faltan por completo), con capacidad de fijarse en la roca y absorber agua. Además tienen la propiedad de retener agua higroscópica del aire atmosférico, con lo que tienen asegurada su alimentación hídrica, al tiempo que la humedad retenida contribuye a la degradación de la roca.

Estos colonizadores contribuyen con su actividad biológica a transformar el sustrato sobre el que se asientan, de forma que se origina un tapiz en el que caen semillas, que al germinar desarrollan un sustrato vegetal inicial. Las plantas van introduciendo sus raíces por las pequeñas fisuras de la roca y, junto con los productos que depositan (restos orgánicos), alteran la roca cada vez más. Mientras tanto, los agentes erosivos continúan su acción de tal forma que, al cabo de cierto tiempo, se habrá formado una capa de suelo, que conforme vaya evolucionando, se hará más profunda. Se constituye así el perfil del suelo, en cuya base se localiza la roca madre, a una profundidad que puede oscilar entre unos pocos centímetros y varios metros, dependiendo de su grado de evolución.

3.5.3 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO

            La formación del suelo y su resultado final, es decir, el tipo de suelo originado, dependen de una serie de factores entre los que destacan:

Clima.Es el factor más influyente en la formación del suelo. La temperatura y las precipitaciones son los elementos más determinantes en la formación del suelo. Las variaciones de temperatura y de precipitaciones determinan el tipo de meteorización (mecánica o química) y también influyen en gran medida en la velocidad y profundidad de la meteorización. Por último, las condiciones climáticas van a determinar el tipo de vida animal y vegetal presente.

• Balance hídrico . Es el equilibrio existente entre las entradas (precipitación) y las salidas (evaporación). Si predomina la precipitación, se incrementa el lixiviado de iones; por el contrario, si predomina la evaporación, aumenta el ascenso capilar de sales hacia los horizontes superiores y éstas pueden llegar hasta la superficie y formar costras superficiales de sales.
• Organismos . La vegetación, los microorganismos (bacterias, hongos y protozoos) y la mesofauna (lombrices, hormigas...) con su actividad biológica y sus restos van transformando el sustrato rocoso y originando la materia orgánica del suelo. Las lombrices de tierra y los animales excavadores intervienen mezclando las fracciones mineral y orgánica. Las madrigueras y agujeros contribuyen al paso del agua y aire a través del suelo.

La fuente principal de materia orgánica es la vegetal, aunque también contribuyen los animales y los microorganismos. La fertilidad del suelo está relacionada con la cantidad de materia orgánica presente.

• Tiempo . El suelo va evolucionando a medida que transcurre el tiempo de tal forma que se puede hablar de suelos jóvenes y maduros. Estos últimos son los que han terminado su evolución, encontrándose en equilibrio con la vegetación y el clima. Se habla entonces de clímax del suelo: perfil que está en equilibrio con la vegetación estable característica de un medio y que no ha sido modificada por el hombre.

Actualmente se puede considerar el suelo como un recurso no renovable porque se regenera a un ritmo mucho más lento que el de su destrucción (días e incluso horas).

• Orientación . Es otro factor importante. Una pendiente que mire hacia el sur (solana) recibirá una cantidad de luz solar mayor que una pendiente que mire hacia el norte (umbría). De hecho, esta última puede que no reciba luz solar directa nunca. Esta diferencia en la cantidad de radiación producirá diferencias de temperatura y humedad en el suelo, que, a su vez, pueden influir en el tipo de vegetación y el carácter del suelo.
• Pendiente . En pendientes pronunciadas, la cantidad de agua que empapa al suelo es poca y por lo tanto el contenido de humedad puede no ser suficiente para el crecimiento de las plantas. Además, debido a la intensa erosión, los suelos son delgados e incluso inexistentes.

En contraste, los suelos llanos suelen estar anegados. La saturación de agua retrasa la descomposición de la materia vegetal que se acumula, por lo que los suelos tienen mayor espesor y son más oscuros (abundante materia orgánica). El terreno óptimo para el desarrollo de un suelo es una superficie ligeramente inclinada en zonas altas donde encontramos buen drenaje, mínima erosión y suficiente infiltración.

• Roca madre . Aporta al suelo la mayor parte de sus componentes minerales e influye en las primeras etapas de su formación sobre todo por su mayor o menor resistencia a la meteorización. Si la roca se altera con facilidad, se forman suelos potentes (suelo de gran espesor) relativamente en poco tiempo; por el contrario, si la roca es muy resistente a la meteorización, se originan suelos de poco espesor y sin horizonte B. El tipo de roca determina también la textura del suelo (según su solubilidad, granulometría, porosidad…)

• Acción antrópica. El hombre puede modificar la evolución de los suelos alterando su estructura y la vegetación. La forma en que esta influencia es más directa es la implantación de cultivos, en donde los horizontes superficiales se homogeneízan debido al trabajo continuo en el suelo (horizonte antrópico), y el tipo de vegetación se instala o se elimina según convenga. En general, la acción antrópica sobre el suelo provoca su evolución regresiva, es decir, que lo aleja del clímax y en numerosas ocasiones supone su degradación.

3.5.4 PERFIL DEL SUELO

             El suelo está estructurado desde la superficie hasta la roca madre en una serie de estratos más o menos horizontales llamados horizontes, que se diferencian entre sí por su estructura, composición y propiedades. Externamente se distinguen básicamente por su color y textura. El conjunto de horizontes de un suelo se denomina perfil edáfico.

              Un perfil completo consta de dos tipos de horizontes: los superficiales son de eluviación o arrastre (A), y bajo ellos se encuentran los de iluviación o acumulación (B), que descansan sobre el material rocoso original mezclado con material disgregado (C) que procede de la roca madre (R).

Horizonte A  Es un horizonte mineral donde se acumula la materia orgánica en el que parte de sus componentes minerales son lavados o arrastrados (eluviación) hacia horizontes más profundos. Es una capa muy  importante porque proporciona al suelo los elementos nutritivos en forma asimilable para las plantas, y en los suelos agrícolas suele constituir lo que se llama capa arable. 

-Subhorizonte Ao. También llamado mantillo. Está formado por la acumulación de materia orgánica: restos vegetales, hojarasca y restos de animales sin descomponer.

-Subhorizonte A_l. Zona generalmente rica en humus y formada por  arcilla y arena teñidas de oscuro por el mantillo que contiene (formado gracias a la acción de las bacterias sobre la materia vegetal procedente de niveles superiores).

-Subhorizonte A₂. Debido al arrastre de la arcilla, materia orgánica, óxidos de hierro y aluminio hacia el horizonte B, es muy pobre en estos compuestos y, por tanto, presenta una coloración mucho más clara que el A_l.

• Horizonte B  Es un horizonte de acumulación de materia mineral enriquecido por los elementos que provienen del horizonte superior. También se llama horizonte de precipitación o acumulación. Se caracteriza por tener más cantidad de arcilla y un color más claro por la ausencia de humus y presencia de óxidos de hierro. En climas secos el carbonato cálcico precipita formando costrones que reciben el nombre de caliches. 
• Horizonte C  Está formado por fragmentos de la roca madre mezclados con arcilla pero que apenas han sido afectados por los procesos edáficos. A veces se le llama horizonte de transición porque procede de la roca compacta situada por debajo de él. 
• Horizonte R  Es el último horizonte y está formado por la roca madre sin alterar.

Perfil del suelo

3.5.5 IMPORTANCIA DE LOS SUELOS

            El suelo es un recurso natural que, en función de su manejo, puede ser considerado

como un recurso renovable o no renovable.

            Un suelo evolucionado, que puede haber tardado en desarrollarse veinte mil años (se calcula que un milímetro de suelo tarda entre mil y mil quinientos años en formarse), puede ser degradado en profundidad tras veinte años de uso agrícola inadecuado.

            En estas circunstancias el suelo es un recurso no renovable (a corto y medio plazo) y su destrucción o erosión es la causa principal de los procesos de desertificación que comentaremos más adelante.

             En la Carta de Suelos del Consejo de Europa, que otorga un papel muy importante a los suelos en la producción de alimentos, se establece que:

  El suelo es uno de los bienes más preciados de la humanidad. Permite la vida de los vegetales y animales y del ser humano sobre la Tierra.

  El suelo es un recurso limitado que se destruye fácilmente.

  El suelo debe ser protegido de la erosión y de la contaminación.

  Es necesario un mayor esfuerzo de investigación científica y la máxima colaboración interdisciplinar para asegurar la utilización racional y la conservación del suelo.

            Como hemos dicho el suelo suministra la mayor parte de nuestros recursos alimenticios; de ahí, la necesidad de usarlo de manera correcta. Cada tipo de suelo es apto para explotarlo de una manera concreta sin que, a la larga, sufra un proceso de degradación importante. Esta utilización concreta de cada suelo se conoce como vocación del suelo. Los distintos usos del suelo son  los siguientes:

  Agrícola. En general, se lleva a cabo en suelos relativamente llanos que se pueden labrar y sembrar sin sufrir apenas degradación. La pérdida de sales minerales y de materia orgánica se puede compensar con la adición de abonos orgánicos y minerales.

  Ganadero. Se realiza en suelos algo marginales y frágiles, no aptos para un cultivo reiterado sin peligro de degradación. El ganado aprovecha su producción vegetal autóctona y la convierte en alimento proteínico de alta calidad. Estos suelos, junto con los de vocación agrícola, son muy abundantes en zonas de latitudes medias.

                        La dehesa constituye un ejemplo de aprovechamiento mixto ganadero-forestal.

  Forestal. Uso común en suelos bastante marginales y muy vulnerables. Entre otros, comprende los existentes en zonas de fuertes pendientes o terrenos sueltos en pendientes moderadas, en los que los procesos erosivos pueden ser muy intensos. La existencia de una cubierta vegetal densa -sobre todo, bosques- sirve de eficaz protección y permite su explotación para la obtención de madera. Las áreas forestales son muy extensas en las zonas ecuatoriales (selva ecuatorial o pluviselva) y en las de latitudes altas (taiga).

  Otros usos. Cabe mencionar aquí el urbano (construcción de viviendas), el industrial (construcción de fábricas), el minero (extracción de rocas y minerales), el ecológico (zonas protegidas), etc. Estos usos cobran una importancia extraordinaria en zonas densamente pobladas e industriales del planeta, como el oeste de Europa, el este de EE UU, Japón, etc.

            Los suelos improductivos son aquellos que, por sus características topográficas o climáticas, no proporcionan ningún tipo de recurso, salvo la práctica de algunos deportes de aventura, la caza, etc. Las zonas polares, las grandes superficies desérticas o amplias regiones montañosas tienen este tipo de suelos. Están asociados a las regiones con menor densidad de población humana.

3.5.6 DEGRADACIÓN Y CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS

            La degradación del suelo es un proceso que disminuye la fertilidad del mismo para producir bienes o servicios. Este fenómeno puede retroalimentarse y llegar, incluso, a la desaparición del suelo. Al disminuir la fertilidad del suelo, disminuye la vegetación por lo que aumentan los procesos erosivos.

            Este no tiene que ser necesariamente un proceso continuo sino que puede ocurrir en un periodo relativamente corto de tiempo.

           La degradación del suelo es un proceso muy complejo en el que intervienen diferentes procesos, aunque normalmente siempre hay uno que domina. Es por ello por lo que distinguimos los siguientes tipos:

a) Degradación química.

  Pérdida de fertilidad. Se produce por lavado de nutrientes o por agotamiento debido a la sobreexplotación.

  Contaminación por abonos y fertilizantes. El abuso de abonos provoca un exceso de N, P y K en forma de nitratos y fosfatos que, con el sodio, producen un desequilibrio originando la acidificación del suelo y pasando, por lixiviado, a las aguas donde originan un proceso de eutrofización.

  Salinización. Al evaporarse el agua en la superficie del suelo, se van acumulando concentraciones elevadas de las sales que llevaba en disolución y que ascienden por capilaridad pudiendo llegar hasta la superficie donde se depositan. La salinización hace que disminuya el crecimiento de los cultivos y puede convertir el suelo en improductivo.

  Contaminación por compuestos orgánicos sintéticos. Para compensar la pérdida de fertilidad natural, los agricultores utilizan cantidades crecientes de herbicidas para controlar las malezas, y de pesticidas para limitar las plagas de insectos. Parte de estas sustancias son arrastradas por el agua contaminando ríos y lagos cercanos. Presentan además el riesgo de tener un carácter bioacumulativo.

  Lluvia ácida. Al penetrar en el suelo, produce una alteración de las condiciones de acidez del mismo, siendo mayor en suelos pobres en calcio (ácidos) que tienen una capacidad amortiguadora menor que los básicos.

b) Degradación física. Es debida fundamentalmente a la pérdida de estructura del suelo por compactación originada por el pisoteo del ganado o el empleo de maquinaria pesada.

c) Degradación biológica. Se produce por la pérdida de humus al eliminar a los organismos humificadores.

d) Erosión. Produce directamente la pérdida del suelo.

Contaminación

Como se ha visto anteriormente, la contaminación es el principal responsable de la degradación del suelo.

El suelo, por sus características y propiedades, puede considerarse como un sistema depurador ya que es capaz de desactivar los contaminantes. Esta beneficiosa acción se puede ejercer por varios mecanismos (neutralización, degradación biótica o abiótica, adsorción, insolubilización). De cualquier forma, por muy favorables que sean las características del suelo, es  evidente que la capacidad depuradora no es ilimitada. El suelo no puede asimilar, inmovilizar, desactivar y degradar todos los contaminantes que recibe y por ello, en un momento dado, cuando se superan unos determinados umbrales, puede transferir los contaminantes a otros medios e incorporarlos a las cadenas tróficas. Se produce entonces una situación no prevista que ha sido definida recientemente por algunos autores como «Bomba Química del Tiempo». La BQT depende de tres grandes factores: vulnerabilidad del suelo, entrada de compuestos químicos y uso del suelo. Un cambio en las condiciones físico-químicas del suelo puede propiciar la introducción en las cadenas tróficas de las sustancias contaminantes.

Formación  de una Bomba Química del Tiempo (BQT)

Los agentes contaminantes del suelo son muy variados. Dentro de ellos tenemos los metales pesados, las precipitaciones ácidas atmosféricas, la utilización de agua de riego salina y los productos fitosanitarios. Estos contaminantes proceden generalmente de la actuación del hombre (minas, fundición, residuos domésticos, productos agrícolas como fitosanitarios, emisiones atmosféricas por minería y afino de metales, quema de combustibles fósiles, purines, etc.).

          La contaminación tiene una importantísima influencia en la degradación de los suelos, siendo muy difícil la recuperación de los mismos; si bien, existen métodos (muy costosos) para poder recuperar algunos tipos de suelo contaminados.

La descontaminación de los suelos puede tratarse bajo dos perspectivas: técnicas de aislamiento de la contaminación y técnicas de descontaminación. Las primeras sólo impiden que la contaminación se propague pero no la eliminan, lo que no resuelve el problema. Las segundas retiran el contaminante del suelo y pueden ser de varios tipos:

Extracción: el contaminante se extrae con un líquido, principalmente agua, o un gas, normalmente vapor de agua.

Depuración química: se trata de depurar el suelo mediante la degradación de los contaminantes por reacciones químicas. Frecuentemente se trata de reacciones de oxidación de los compuestos orgánicos.

Tratamiento electroquímico: el desplazamiento de los contaminantes se logra mediante la creación de campos eléctricos. Consiste en introducir, a suficiente profundidad, unos electrodos en el suelo. Los contaminantes fluyen desde un electrodo a otro siguiendo las líneas del campo eléctrico.

Tratamiento microbiológico: consiste en potenciar el desarrollo de microorganismos con capacidad de degradación de contaminantes (biorremediación). Se puede o favorecer la actividad de los microorganismos presentes o introducir nuevas especies. Para favorecer las acciones bióticas se pueden mejorar determinadas condiciones edáficas, añadiendo nutrientes, agua, oxígeno y modificando el pH.

             La contaminación del suelo representa un grave problema puesto que provoca la toxicidad del medio y afecta a la producción agraria y al valor económico del terreno. A través del Plan Nacional de Recuperación de Suelos Contaminados, se obliga a las empresas que hayan contaminado el suelo a que adopten medidas para su descontaminación, y no podrán venderlo ni cambiarlo de uso hasta haberlo hecho. Otro tipo de medidas para evitar la contaminación son las llevadas a cabo por algunas comunidades autónomas a través de los «Códigos de Buenas prácticas Agrarias», que tratan de reducir la contaminación agraria y fomentan la agricultura ecológica.

3.5.7 EROSIÓN DE LOS SUELOS: DESERTIZACIÓN

            Cuando el suelo pierde la cubierta vegetal que lo protege y le aporta materia orgánica, queda al descubierto, y se vuelve muy vulnerable a la acción de los agentes geológicos externos, lo que produce la pérdida de la materia orgánica y de partículas muy finas.

             La degradación del suelo resulta especialmente alarmante si tenemos en cuenta que su regeneración natural es extremadamente lenta. Cada decenio la Tierra está perdiendo un 7 % de su superficie total del suelo cultivable.

3.5.7.1 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA EROSIÓN DEL SUELO

            El ritmo de la erosión varía mucho de unas regiones a otras dependiendo de diversos factores naturales y de la influencia humana.

a) Factores naturales.

  Climatología. En parte influyen la distribución de temperaturas a lo largo del año y la intensidad y régimen de los vientos dominantes. Pero el factor climatológico fundamental son las precipitaciones y sobre todo su distribución temporal, siendo mucho más dañinas las lluvias torrenciales y esporádicas como ocurre en la zona mediterránea.

  Topografía. El aumento de la pendiente facilita la erosión de modo que en las pendientes con inclinación superior al 15 % los suelos corren el riesgo de ser eliminados.

  Naturaleza del terreno. Los suelos se erosionan más o menos dependiendo de su textura, estructura, composición mineralógica, permeabilidad y contenido en materia orgánica.

Cubierta vegetal . El tapiz vegetal amortigua el impacto de las gotas de lluvia, impide el arrastre de las partículas del suelo por el "atado" de las raíces y frena el deslizamiento del agua por las laderas, de modo que la densidad y la naturaleza de la vegetación que cubre un determinado territorio es determinante a la hora de evaluar el riesgo de erosión.

b) Factores antrópicos.

Deforestación . La erosión del suelo aumenta cuando se talan los bosques y la vegetación natural para la implantación de cultivos.

• Sobrepastoreo . El exceso de ganado en una región termina agotando las praderas naturales. El suelo se va compactando por el continuo pisoteo, dejando al descubierto la tierra y acelerando la erosión.
• Prácticas agrícolas inadecuadas . La erosión se incrementa notablemente al arar (sobre todo si no se hace siguiendo las curvas de nivel) y al remover el terreno para introducir monocultivos, muy productivos a corto plazo pero inestables y con un menor desarrollo radicular que la vegetación natural.
• Minería a cielo abierto y obras públicas . Los desmontes para abrir canteras, las minas a cielo abierto, las autopistas, los embalses y otras obras de ingeniería llevan consigo un aumento de la erosión.
• Expansión de las áreas metropolitanas . Los primitivos núcleos de población se asentaban en general en zonas próximas a valles y tierras fértiles. Con el aumento actual de la población urbana, gran parte de los mejores suelos que rodeaban los iniciales asentamientos humanos han desaparecido para siempre.

3.5.7.2 CONSECUENCIAS DE LA EROSIÓN DEL SUELO

  Colmatación de los embalses. Se produce por un aumento del aporte de sedimentos.

  Agravamiento de las inundaciones. La presencia de materiales sólidos aumenta la capacidad erosiva de las aguas, colmatando pantanos y elevando el nivel del cauce por el relleno del mismo.

  Deterioro de ecosistemas naturales. Se da tanto en ecosistemas fluviales como costeros por excesivo aporte de sedimentos, que aumentan la turbidez de las aguas y entierran a las formas que viven fijas al sustrato como corales, algas...

  Pérdida de suelo cultivable. Es debido al acumulo de arenas y gravas en las vegas fértiles.

3.5.7.3 FORMAS DE EROSIÓN DEL SUELO

            Las dos causas naturales más importantes son debidas a la acción del agua y al viento:

a) Erosión eólica. Se debe a los procesos de abrasión, deflación y arrastre de las partículas del suelo por la acción del viento. Suele ser intensa en lugares con clima seco, vegetación escasa y vientos frecuentes.

b) Erosión hídrica. El agua de lluvia, tan necesaria para el desarrollo de la vegetación, origina un efecto erosivo al golpear y disgregar los suelos desprovistos de vegetación, arrastrando partículas y nutrientes. Las formas más comunes en las que se manifiesta la erosión hídrica son las siguientes: 

Erosión laminar. El suelo es arrastrado por finas láminas de agua en la capa superficial. 

Impacto de las gotas de lluvia. Cada gota actúa como un pequeño meteorito, que disgrega y desplaza las partículas del suelo formando un pequeño cráter. 

Erosión en regueros o surcos. El movimiento laminar continúa durante una corta distancia hasta que empiezan a formarse finos canales o regueros. 

Erosión en cárcavas y barrancos. Los regueros aumentan de tamaño originando incisiones más profundas dando los bad-lands.

3.5.7.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EROSIÓN: EROSIVIDAD Y EROSIONALIDAD

            La erosión se ve afectada por factores de tipo climático, de relieve, de tipo de suelo y de vegetación, y por los usos humanos (las talas o los incendios aumentan la vulnerabilidad del suelo). Todos estos factores pueden agruparse en dos: erosividad y erosionabilidad.

a) Erosividad (R). Es la capacidad potencial de la lluvia para provocar la erosión del suelo. Es función de las características físicas de la lluvia. Se calcula multiplicando la energía cinética de la lluvia por su intensidad máxima durante 30 minutos. Se requiere al menos de datos durante l0 años.

b) Erosionabilidad (K). Expresa la influencia de las propiedades físicas y químicas en la erosión de un suelo. Este factor depende del tipo de suelo (estructura y cantidad de materia orgánica), de la pendiente y de la cubierta vegetal.

Los valores más utilizados para medirlo son:

La inclinación de la pendiente (S). Toda pendiente superior al 15 % conlleva riesgo de erosión. Para calcularla, se establece la relación (en porcentaje), de la diferencia de altura (A) existente entre las curvas de nivel y la distancia horizontal en metros (D) tomada en el mapa topográfico.

Estado de la cubierta vegetal (C). Amortigua el impacto de la lluvia y frena la escorrentía superficial de modo que la densidad y el tipo de vegetación que cubre una determinada zona son importantes a la hora de evaluar el riesgo de erosión. Este riesgo se calcula mediante el índice de protección vegetal.

Naturaleza del terreno (L). Los suelos se erosionan más o menos dependiendo de su textura, estructura, litología, permeabilidad y contenido en materia orgánica.

3.5.7.5 MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN DE LOS SUELOS

            Normalmente, la erosión de un suelo se mide como pérdida de suelo expresado en la relación peso/superficie/tiempo. Para su evaluación hay métodos directos e indirectos.

a) Métodos directos. Permiten conocer con exactitud la velocidad y la magnitud de la erosión. Los más empleados son:

Indicadores físicos : presencia de surcos, regueros, cárcavas, barrancos, formación de conductos o túneles en el terreno (piping).

• Indicadores biológicos : determinados por la densidad de la vegetación y el grado de exposición de las raíces a la intemperie.
• Varillas graduadas : se clavan en el suelo, clavos u otros indicadores fijos y se mide la pérdida de suelo.

b) Métodos indirectos. Se aplican a zonas extensas y consisten en una serie de ecuaciones que relacionan los diferentes parámetros que condicionan estos procesos de degradación. El más usado es la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) adoptado por la FAO.

3.5.7.6 DESERTIZACIÓN Y DESERTIFICACIÓN

             Algunos autores diferencian los términos desertización, al que definen como proceso natural de degradación del suelo sin intervención humana, y desertificación, reservado para aquellos casos en los que la degradación de los suelos es consecuencia directa o indirecta de la acción humana. Se admite que la desertificación se produce cuando la productividad agrícola de una región disminuye en un 10 % o más.

3.5.8 MEDIDADS CORRECTORAS DE LA EROSIÓ DEL SUELO

La prevención de la erosión y el intento de conservar o recuperar los suelos implican diversas actuaciones en función de las variables de una región determinada: pendiente, climatología, naturaleza del terreno y tipo de ocupación del territorio. Casi todos los métodos para controlar la erosión consisten en mantener el suelo cubierto de vegetación.

a) Repoblaciones forestales . Las repoblaciones deben seguir criterios conservadores y no de producción de modo que se pase de repoblaciones con especies como eucaliptos y pinos a la recuperación del bosque autóctono (encinas, quejigos, robles, hayas...).

b) Abandono de cultivos en zonas marginales de elevada pendiente para transformarlos en pastizales

c) Mejora del matorral . El estudio de la vegetación arbustiva y herbácea local, con el fin de favorecer su desarrollo, es fundamental en aquellos lugares donde las condiciones ambientales no permiten el crecimiento de los bosques.

d) Agricultura y ganadería no abusivas. Esto permite que el suelo mantenga su fertilidad mediante el uso de abonos orgánicos (estiércol), la rotación de cultivos (barbecho), una adecuada carga ganadera...

e) Tratamientos selvicolas . Consisten en diversas labores para el mantenimiento en buen estado de las masas forestales. Entre ellas destacan las podas, la limpieza del exceso de "malezas", que pueden favorecer los incendios, o la lucha contra las plagas.

f) Evitar el retroceso de los barrancos . Se consigue mediante la construcción de diques en las cárcavas o de repoblaciones forestales.

g) Aterrazamiento de laderas. Si el terreno cultivado  presenta una fuerte pendiente, un método muy eficaz y utilizado  desde antaño para frenar la erosión es el establecimiento de  terrazas o bancales, sujetos generalmente por paredes de piedra y dispuestos a distintos niveles según la pendiente y el tipo de cultivo.

h) Labranza en contornos, en franjas o en pasillos . Al arar una ladera, los surcos deben hacerse siguiendo las curvas de nivel. Así cada surco actuará como un pequeño dique  disminuyendo la velocidad a la que discurre el agua de lluvia.

Un método alternativo es el cultivo en franjas, en el que se alternan, siguiendo las curvas de nivel, bandas paralelas con diferentes cultivos; por ejemplo bandas sucesivas de cereales y leguminosas.

              Otro método con buenos resultados es el cultivo en  pasillos en el que se cultivan corredores horizontales dispuestos entre bandas intercaladas de vegetación arbustiva o arbórea.

i) Restablecimiento de la fertilidad del suelo . Para recuperar los nutrientes del suelo perdidos por la erosión, el lavado o la siega, se puede recurrir a tres tipos de fertilizantes orgánicos: el estiércol, el abono verde (vegetación fresca y verde en crecimiento que es introducida en el suelo al arar) y el compost (fertilizante natural que se obtiene apilando capas de desechos vegetales o residuos orgánicos).

j) Obras de hidrotecnia. En España, el principal agente desertizador es la erosión hídrica, por ello es  necesario controlar la circulación del agua disipando mediante pequeñas presas y obras de hidrotecnia la fuerza erosiva de las avenidas, recogiendo los  arrastres y regulando los recursos hídricos.

k) Reforestación e instalación de cortafuegos que impidan la propagación de los incendios.

l) Construcción de drenajes . En terrenos con tendencia al encharcamiento y a la salinización se pueden abrir zanjas, rellenas de piedras en su parte inferior, para dar salida al exceso de agua sin perjudicar los cultivos.