Carga y deposición de sedimentos en cursos de agua



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NOMBRE: Carga y deposición de sedimentos en cursos de agua

BREVE DESCRIPCIÓN

La carga (descarga, toneladas/año) o producción (toneladas/km2/año) de sedimentos (en suspensión y como carga de fondo de arena y grava) a través de cursos de agua (ríos) refleja la erosión del terreno producida aguas arriba, dentro de la cuenca de drenaje, y el cambio en la acumulación de sedimentos en terrenos aluviales bajos [ver: Erosión de suelos y sedimentos]. A su vez, también influyen el clima, la vegetación, el tipo de suelo y roca, el relieve y la pendiente, y las actividades humanas, tales como la deforestación, la agricultura y la urbanización. La mayoría de los sedimentos erosionados en áreas altas se depositan en las laderas más bajas, en depresiones, y en lagos y reservorios. En términos de balance sedimentario, la erosión neta es igual a la denudación total menos la acumulación del sedimento, más la erosión del cauce, donde la denudación es una medida de la erosión regional aguas arriba. Las crecidas repentinas en torrentes efímeros del desierto pueden transportar cargas sedimentarias muy grandes, lo que implica problemas imprevistos de sedimentación en los reservorios en zonas áridas.


SIGNIFICADO

La carga de sedimentos determina la forma y el modelo del cauce [ver: Morfología del curso de agua]. Las variaciones en la producción de sedimentos reflejan cambios en las condiciones de la cuenca, incluyendo clima, suelos, tasa de erosión, vegetación, topografía y uso de la tierra. Las fluctuaciones en la descarga de sedimentos afectan un gran número de procesos terrestres y costeros, incluyendo las respuestas del ecosistema, debido a que los nutrientes son transportados junto con la carga de sedimentos. Por ejemplo, para reproducirse eficazmente, el salmón y la trucha necesitan lechos de grava para desovar y para la supervivencia del huevo; los depósitos de limo y arcilla formados por las inundaciones o por la erosión excesiva pueden destruir estos lechos de desove. Los depósitos de cauce también representan vastos potenciales repositorios y fuentes de contaminantes.



CAUSA HUMANA O NATURAL

Natural, pero influenciada fuertemente por acciones humanas, tales como construcción de presas y terraplenes, tala de bosques y cultivos en la cuenca superior. Se estima que la carga anual actual de sedimentos del Río Huanghe, en China, es de 1,1 x 109 toneladas, un orden de magnitud mayor que hace unos 2.000 años, cuando la influencia humanas sobre la cuenca hidrológica era muchísimo menor.



AMBIENTE DONDE ES APLICABLE

Sistemas fluviales


SITIOS DE MONITOREO

Cauces de agua donde existen evidencias de erosión o sedimentación, y donde observaciones a nivel local pueden extrapolarse a áreas mayores.



ESCALA ESPACIAL

De parcela a mesoescala / de regional a mundial.


MÉTODOS DE MEDICIÓN

Muestreo periódico de sedimentos en suspensión, para determinar su concentración, combinado con extracción periódica de muestras de la carga de fondo, para determinar la tasa de almacenamiento y medición del flujo de la carga de fondo (descarga). El muestreo debe llevarse a cabo en una cantidad de sitios suficiente como para proporcionar estimaciones de volumen, y debe ser apoyado por observaciones directas de las márgenes de las riberas, exposiciones en márgenes erosionadas y depósitos situados sobre el cauce mayor. Donde no se dispongan de más datos cuantitativos, el estudio de los cambios en la distribución de biomasa (especialmente plantas leñosas) puede proporcionar medidas cualitativas confiables de los eventos hidrológicos y geomorfológicos de los últimos varios cientos de años.



FRECUENCIA DE MEDICIÓN

Diariamente, o lo suficientemente a menudo como para obtener un registro continuo de los cambios. Se deben realizar medidas de la acumulación de sedimentos, por lo menos una vez cada 5 años.


LIMITACIONES DE LOS DATOS Y DEL MONITOREO

La carga de fondo es difícil y costosa para medir, y raramente es monitoreada. Las partes más profundas de un cauce son difíciles de muestrear. La efectividad de la acumulación y carga de sedimentos en un curso de agua como indicador está fuertemente condicionada por la existencia de una red de monitoreo sistemático bien diseñada. La descarga de sedimentos puede aumentar o disminuir debido a ciclos naturales de desarrollo del cauce bajo condiciones de clima estable.



APLICACIONES AL PASADO Y AL FUTURO

La estratigrafía de las planicies de inundación y los depósitos de terrazas pueden suministrar una historia de los cambios pasados del curso de agua [Ver: Secuencia y composición de sedimentos].



POSIBLES UMBRALES

No se consignan.

REFERENCIAS CLAVES



Guy, H. P. & V. W. Norman, 1970. Field methods for measurement of fluvial sediment. US Geological Survey Techniques of Water Resources Investigation, Book 3, Chapter C-2.

Osterkamp, W. R. & S. A. Schumm, 1996. Geoindicators for river and river-valley monitoring. In Berger, A. R. & W. J. Iams (eds). Geoindicators: Assessing rapid environmental changes in earth systems: 83-100. Rotterdam: A. A. Balkema.

Vanoni, V. A. (ed), 1975. Sedimentation engineering. New York: American Society of Civil Engineering Press.

Wolman, W. G. & H. C. Riggs, 1990. Surface water hydrology. The Geology of North America Volume 0-1, Boulder, Colorado: Geological Society of America. (especialmente el trabajo de Meade, R. H., T. R. Yuzyk & T. J. Day “Movement and storage of sediment in rivers of the United States and Canada”, p255-280).

OTRAS FUENTES DE INFORMACIÓN

Instituciones relacionadas a ríos, recursos hídricos e hidrología, servicios geológicos, IGA, WMO (División de Hidrología y Recursos Hídricos), red Vigil.


ASPECTOS AMBIENTALES Y GEOLÓGICOS RELACIONADOS

El almacenamiento y la carga de sedimentos en un cauce afectan virtualmente todos los aspectos ambientales en las cuencas de drenaje y a lo largo de las costas alimentadas por los sedimentos de los ríos. Los sedimentos de cauce pueden afectar, por ejemplo, la salud de los organismos acuáticos, y producir la colmatación de reservorios y puertos. También pueden almacenar contaminantes químicos en “bombas de tiempo químicas”, las cuales pueden ser posteriormente liberadas al ambiente como consecuencia de inundaciones u otras perturbaciones.



EVALUACIÓN GENERAL

La acumulación y la carga de sedimentos de un curso de agua son de extrema importancia para determinar el transporte de los productos de erosión a través y fuera de las cuencas de drenaje.



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