Así como el agua se mueve a través de un río, los propios ríos se mueven a través del paisaje. Tallan valles y cañones, crean llanuras aluviales y deltas, y transportan sedimentos desde las tierras altas hasta el océano.
Un artículo de la Universidad de California en Santa Bárbara presenta una descripción de lo que impulsa las tasas de migración de los ríos serpenteantes. Los dos autores compilaron un conjunto de datos global de estas vías fluviales, analizando cómo la vegetación y la carga de sedimentos afectan el movimiento del canal.
"Encontramos una tendencia a escala global entre la cantidad de sedimento que transportan los ríos y la rapidez con la que migran, en todas las variables", dijo el autor principal Evan Greenberg, estudiante de doctorado en el Departamento de Geografía.
Sus resultados, publicados en la revista Earth and Planetary Science Letters contrasta con trabajos anteriores que enfatizaban el efecto estabilizador de la vegetación. En este artículo, los investigadores destacan cómo la actividad de los ríos serpenteantes surge de la interacción entre la deposición de sedimentos y la estabilización de las orillas por la vegetación.
Algunas de las vías fluviales más importantes del mundo son ríos serpenteantes, por lo que comprender adecuadamente su comportamiento es crucial para gestionar estos fenómenos naturales en un mundo cambiante.
En el recodo de un río actúan dos fuerzas, llamadas empuje de barra y tirón de banco. El empuje de la barra se produce cuando la deposición en el interior de una curva forma un banco de arena que empuja la curva hacia afuera. Al mismo tiempo, la erosión en la orilla opuesta empuja la curva aún más hacia afuera. La carga de sedimentos tiene un efecto más fuerte sobre los primeros, mientras que la presencia estabilizadora de la vegetación tiene más influencia sobre los segundos.
Los científicos han propuesto varias hipótesis sobre qué factor influye más en la migración de meandros. "Este es un tema bastante polémico y sigue yendo y viniendo", dijo el autor principal Vamsi Ganti, asesor de Greenberg y profesor asociado en el departamento de geografía.
Para investigar esta dinámica, Greenberg y Ganti recopilaron mediciones existentes de las tasas de migración de los ríos y agregaron datos de aproximadamente 60 ríos adicionales. En total, recopilaron datos sobre 139 ríos serpenteantes en todo el mundo, que abarcan diferentes regiones, climas, tamaños y regímenes de vegetación. Los investigadores modelaron cada canal del río como una serie de segmentos de línea utilizando imágenes de satélite. Luego podrían rastrear cómo estos segmentos cambiaron con el tiempo para medir la migración del río.
El paradigma principal fue que la vegetación frena esta migración al estabilizar la orilla exterior contra la erosión. Esto contrasta con la evidencia experimental que sugiere que la carga de sedimentos podría ser un factor influyente. La atracción de los bancos es más fuerte en los ríos sin vegetación, pero como descubrieron Greenberg y Ganti, estos también tienden a tener un mayor suministro de sedimentos, lo que dificulta distinguir las contribuciones relativas de los dos procesos.
Pero el análisis de Greenberg y Ganti reveló una tendencia clara:la migración fue más rápida en los ríos que transportaban una gran cantidad de sedimentos en relación con su tamaño. El modelo también mostró que la vegetación ralentiza la migración de los ríos, como sugieren estudios anteriores. Sin embargo, el efecto fue mucho más modesto, ya que los ríos sin vegetación migraron cuatro veces más rápido que sus contrapartes de tamaño similar, en lugar del aumento de 10 veces informado por algunos de sus colegas. Esto sugiere que el empuje de las barras tiene una influencia más fuerte en los ríos con meandros que el tirón de las orillas.
Dicho esto, el comportamiento del río surge de la confluencia de los dos procesos. "No se puede permitir que uno domine al otro en un río serpenteante", dijo Ganti. "Si no se tiene suficiente suministro de sedimentos, la atracción de las orillas superará la presión de las barras, y terminará con un río trenzado. Por lo tanto, es realmente el equilibrio entre la presión de las barras y la atracción de las orillas lo que crea estos ríos serpenteantes estables. "
Las presas proporcionan un caso de estudio ya preparado para investigar las contribuciones de estos dos mecanismos, ya que las estructuras atrapan sedimentos pero apenas afectan a la vegetación. Cuando los autores observaron el movimiento de tres ríos de América del Norte por encima y por debajo de represas notables, descubrieron que las tasas de migración se desaceleraron río abajo, donde el río carecía de sedimentos. Ahora podían estar seguros de que la carga de sedimentos estaba impulsando la migración en curvas.
Greenberg está investigando más a fondo el efecto que tienen las represas no sólo en los ríos serpenteantes, sino en todos los tipos de ríos que tienen llanuras aluviales. "Queremos saber qué efecto tienen las represas en la migración de los ríos", afirmó.
Muchas de las vías fluviales más importantes del mundo son ríos serpenteantes y cientos de millones de personas viven a lo largo de sus llanuras aluviales, dijo Ganti. "Por eso, saber cómo se mueven los ríos es importante para gestionar los riesgos que conlleva la migración de los bancos.
En artículos anteriores, Ganti ha documentado cómo el aumento del nivel del mar y los cambios en el suministro de sedimentos podrían afectar la dinámica de los ríos en el futuro.
Los resultados muestran un panorama de ríos más activos y menos predecibles, especialmente cuando se combinan con un clima más extremo y un uso cambiante de la tierra. Por ejemplo, los científicos predicen que muchos ríos verán un mayor suministro de sedimentos. "Más sedimentos significa que los ríos pueden hacer más cosas", comentó.
Ganti planea ampliar el alcance de su modelo. Si bien los geógrafos y los científicos de la Tierra históricamente se han centrado en los ríos serpenteantes, la mayoría de las vías fluviales del planeta son ríos errantes y de múltiples hilos, dijo. Él y Greenberg están trabajando para cuantificar la movilidad fluvial en general, en las numerosas categorías de ríos.
Idealmente, quieren desarrollar un modelo que pueda describir la migración de un río a medida que cambia de tipo a lo largo de toda su longitud, desde la cabecera hasta el mar.
Más información: Evan Greenberg et al, El ritmo del meandro global de los ríos influenciado por el suministro de sedimentos fluviales, Earth and Planetary Science Letters (2024). DOI:10.1016/j.epsl.2024.118674
Información de la revista: Cartas sobre ciencias planetarias y de la Tierra
Proporcionado por la Universidad de California - Santa Bárbara
