semana 14

GEOMORFOLOGIA EOLIA

El viento sopla en toda la superficie del planeta, sin embargo su actividad como agente morfogenético eficaz es muy variable. En efecto, el viento es capaz de efectuar un trabajo geomorfológico a partir de una cierta velocidad de aproximadamente 4,5 m/seg, a partir de la cual puede comenzar a movilizar arenas secas de grano medio, según lo definido experimentalmente por Bagnold, R. Su acción es particularmente importante en los medios naturales con escasa vegetación como los litorales marinos y en especial, las vastas extensiones de los desiertos. Sólo los vientos fuertes efectúan erosión y transporte, por ello su velocidad es quizás una característica más importante que su frecuencia. La actividad del viento proviene de la energía que produce, la cual es dispersada en parte por la agitación en remolinos del flujo de aire y por el roce con la superficie del suelo, la energía restante se utiliza en el transporte y en el trabajo geomorfológico de erosión o depósito.

 DINAMICA EOLICA:

La acción del viento es capaz de crear formas de erosión y también geoformas de acumulación. Para su acción geomorfológica el viento necesita algunas condiciones determinadas como la existencia de materiales sueltos disponibles y que no estén protegidos por la vegetación, situación que se da especialmente en las regiones desérticas y semidesérticas.

Dunas Choapa-Huentelauquén, Chile, mecanismo de avance de una duna libre, a partir del frente de deslizamiento.

 TRANSPORTE:

 El viento es un agente de erosión muy eficiente, y su acción, particularmente en zonas de climas áridos, semiáridos y desérticos, es responsable del transporte y depósito de grandes volúmenes de sedimentos con el desarrollo de un paisaje eólico típico.

El diámetro de los granos de arena transportados por el viento promedia entre 0.15 y 0.30 mm, con algunos granos finos hasta 0.006 mm, todas las partículas menores de 0.006 mm se clasifican como polvo. Un grano del tamaño del polvo es llevado a gran altura en el aire y un grano del tamaño de la arena es llevado hacia adelante cerca del suelo por saltación (ver figura 1). Conforme el tamaño de la partícula aumenta, crecen también la atracción de la gravedad y la resistencia del aire.

Las partículas de la superficie del suelo son transportadas por el viento de tres maneras:

	Por arrastre: las partículas más gruesas (500 - 2000 micrones).
	Por saltación: las partículas medianas (100 - 500 micrones).
	En suspensión: las partículas más pequeñas y livianas (< 100 micrones, 0,2 mm).

La saltación mueve las partículas por pequeños saltos, en la dirección de proveniencia del viento y normalmente no las remueve a más de 1 centímetro de altura sobre el suelo. Un grano individual rueda hacia adelante impulsado por el viento, hasta que rebota con un segundo grano. Una vez en el aire, es llevado hacia adelante por el viento y atraído hacia el terreno por la gravedad. Sigue una trayectoria parabólica cayendo sobre el terreno con un ángulo entre 10º y 16º

Para arenas secas de grano media la velocidad mínima necesaria para transportarlas es de 4,5 m/seg. Por otra parte, los granos al chocar entre ellos, se golpean adquiriendo pequeñas picaduras que les otorgan una aspecto mate característico.

La capacidad erosiva del viento depende de su velocidad y su capacidad de transportar partículas depende del tamaño de las mismas, puesto que los granos presentan una resistencia al transporte que es proporcional a su diámetro y por ende, a su masa. La velocidad del viento aumenta rápidamente con la altura por encima de la superficie del terreno. El flujo es en movimientos ascendentes lo cual afecta la capacidad del viento en el transporte de pequeñas partículas de material. Así, a lo largo de la superficie del terreno hay una zona delgada donde el aire no se mueve, o se mueve muy poco, independientemente de la velocidad que exista hacia arriba. El espesor de esta zona depende del tamaño de las partículas que cubren la superficie. Esta "zona sin movimiento", es de alrededor de un trigésimo del diámetro medio de los granos de la superficie. Así, sobre una superficie de guijarros distribuidos regularmente, con un diámetro medio de 30 milímetros, la zona sin movimiento es de alrededor de 1 milímetro de espesor, según los experimentos de Bagnold, R.1941, ingeniero inglés quién efectuó las observaciones experimentales más significativas del movimiento de las arenas eólicas. 

SEDIMENTACION 

Cuando el viento pierde su velocidad y con ello su capacidad para transportar las partículas de arena y de polvo que ha levantado de la superficie, éstas caen nuevamente sobre el terreno. Las partículas de arena acumuladas por el viento constituyen dunas que pueden tener tamaños desde algunos decímetros a enormes acumulaciones. Normalmente la disminución de la velocidad del viento se origina por la presencia de una superficie de desplazamiento rugosa o por un obstáculo.

En efecto, cualquier obstáculo que se interponga en la trayectoria del viento, desviará el aire en movimiento, creando del lado de sotavento una zona protegida o "sombra de viento", así como otra más pequeña del lado del viento inmediatamente enfrente del obstáculo. Dentro de cada sombra de viento el aire se mueve en remolinos con un movimiento medio menor que el del viento que pasa por fuera. Cuando las partículas de arena empujadas por el viento chocan con un obstáculo, se depositan en la sombra de viento que está inmediatamente enfrente de dicho obstáculo. Como la velocidad del viento es baja en esta sombra de viento, ocurre el depósito y se forma progresivamente un pequeño montículo de arena. Otras partículas superan el obstáculo y pasan a la zona de sombra de viento del lado de sotavento detrás del obstáculo. Aquí nuevamente las velocidades son bajas y hay depósito formando una acumulación en la zona a resguardo

Una duna actúa por sí misma como una barrera u obstáculo que corta al viento y, al interrumpir el flujo de aire, puede provocar el depósito de arena.

La forma básica de una duna originada por un viento de dirección única, es la asimetría de su perfil transversal. Este tipo de duna tiene una larga cara del lado del viento (barlovento) y una pendiente suave (con un ángulo de 10 a 15º) y otra cara opuesta (sotavento) más corta y escarpada donde se desliza la arena grano a grano o en placas. Frente a la pendiente más pronunciada existe una sombra de viento en la que el depósito de arena es activo. El viento conduce los granos de arena sobre la cara de pendiente suave hasta la cresta de la duna y a continuación caen dentro del área de la sombra de viento. La cara de pendiente más abrupta, del lado de sotavento, se llama cara de deslizamiento de la duna, debido a los pequeños deslizamientos de arena que allí se producen

¿Cómo se forma la cara de deslizamiento en una duna?

La presencia de un montículo de arena afecta al flujo del aire por encima de éste; el viento fluye sobre el montículo con trayectoria lineal. Estas líneas de flujo tienden a converger hacia la cima del montículo y divergen hacia sotavento. Las velocidades son menores en la zona donde diverge el flujo de aire que en la zona de flujo convergente. En consecuencia, la arena tiende a depositarse sobre la pendiente de sotavento y sobre la cima del montículo donde la velocidad comienza a disminuir. A causa del depósito, esta pendiente se hace más abrupta y eventualmente se desploma la arena bajo la influencia de la gravedad. El desplome normalmente ocurre cuando el frente alcanza un ángulo entre 30º y 35º con relación al horizonte. El depósito continuo y el desplome periódico a lo largo de la cara de deslizamiento es un factor importante en el crecimiento lento o en el movimiento de la duna en dirección del viento.

La estratificación de los sedimentos: las capas de arena de una duna normalmente están inclinadas. Las que están a lo largo de la cara de deslizamiento, capas frontales, tienen un ángulo de alrededor de 34º, mientras que las capas de la cara del lado del viento, capas traseras, tienen una pendiente más suave. Estas últimas, constituyen una gran parte del volumen total de una duna. Las capas superiores son estratos casi horizontales, dispuestos sobre la cima de las capas frontales o de las capas traseras, inclinadas. Por este motivo un depósito eólico tiene una estratificación entrecruzada característica.

Las arenas eólicas también pueden ser litificados constituyendo eolianitas.

EROSION:

Los granos de arena que se mueven por saltación son agentes abrasivos muy eficaces en la erosión de la superficie de las rocas. El poder abrasivo de los granos de arena en movimiento se concentra en los primeros 45 centímetros más cercanos del terreno.

La erosión eólica se realiza mediante dos procesos: abrasión y deflación.

La deflación se produce cuando las partículas sueltas que se encuentran sobre la superficie del suelo son barridas, arrastradas o levantadas por el aire; este proceso actúa de manera selectiva donde la superficie del terreno está completamente seca y recubierta de pequeños granos de arena sueltos procedentes de la meteorización de la roca o previamente depositadas por el agua en movimiento, el hielo o las olas. Por lo tanto, los cursos de los ríos secos, las playas y las áreas recientemente cubiertas por depósitos glaciares son muy susceptibles a la deflación. Las partículas más finas como la arcilla y los limos, son levantadas muy fácilmente y transportadas en suspensión. Los granos de arena se mueven únicamente si el viento es fuerte y tienden a desplazarse a poca altura del suelo. La grava y los cantos de 5 a 8 mm de diámetro suelen rodar por el suelo llano cuando el viento es muy intenso, pero no recorren grandes distancias ya que es muy fácil que queden retenidos en agujeros.

En cambio, cuando el viento arrastra arena y polvo contra las rocas y el suelo, se denomina a este proceso abrasión eólica o corrosión. La abrasión requiere del transporte de elementos cortantes por el viento y origina orificios, alvéolos, y acanaladuras en la roca. Si una masa rocosa pequeña destaca sobre un llano, puede ser erosionada por la base del modo antes descrito y adoptar la forma de un hongo, por lo que se denominan rocas fungiformes. La acción erosiva del viento cargado de arena contra las superficies de las rocas se limita a las primeras decenas de centímetros de la base de un acantilado, colina u otra masa de rocas que se eleva sobre una llanura, relativamente plana ya que los granos de arena n

o pueden alcanzar dichas alturas.

GEOFORMAS EOLICA:

La eficacia del viento como agente geomorfológico está condicionada por factores como la topografía; la presencia de materiales sueltos abundantes y de tamaño pequeño, que resultan de la meteorización; la existencia de una cubierta vegetal densa que dificulta la acción del viento; el grado de humedad de las partículas les da cohesión que dificulta la deflación (Agilera, M. et al 2001).

ABRASION:

En las áreas desérticas la arena empujada por el viento forma yardangs en rocas de estructura granular u otras como arcillas compactadas, estas formas esculpidas por el viento se presentan como cerros o lomas de perfil longitudinal disimétrico, alineados paralelos a la dirección del viento, con el frente de barlovento redondeado y más afilado el de sotavento, están separados por corredores excavados por el viento. Estas formas se encuentran en los grandes desiertos y sus dimensiones varían desde algunos metros a centenas de metros de longitud, algunos metros de altura y hasta 35 metros de ancho.

Los productos más comunes de la abrasión son fragmentos de roca y guijarros llamados ventifactos cuya superficie se caracteriza por un brillo o pulido relativamente alto y por una diversidad de facetas o caras, acanaladuras y bordes en donde se encuentran dos facetas. Estas últimas se orientan perpendicularmente a la dirección de los vientos dominantes. El viento puede erosionar mas de una cara y los más comunes son los cantos de tres caras y perfil piramidal conocidos como dreikanter.

DEFLACION:

La deflación se lleva el material sin consolidar lo que confiere al paisaje algunos rasgos tales como depresiones en los depósitos de sedimentos poco consolidados, las cuales varían de algunos metros hasta varios kilómetros de diámetro. En este caso el viento contribuye quitando los materiales intemperizados de las rocas.

También los pavimentos del desierto se forman por la acción deflatoria del viento al llevarse las partículas más finas y dejando las más grandes como una cubierta superficial que constituye un reg.

  DEPOSITO:

Las mayores acumulaciones de arenas son los erg y los mantos de arena. En la génesis y evolución de ambos tipos de acumulaciones, intervienen la disponibilidad de grandes volúmenes de arena, las condiciones climáticas de hiper aridez, una importante energía del viento y, topografía adecuada. Algunos ergs cubren decenas de miles de kilómetros cuadrados, como los grandes ergs saharianos.

Las acumulaciones eólicas más características son las dunas; ellas expresan la morfogénesis del viento en los dominios áridos y en las zonas costeras debido a la extensión de los espacios que recubren, la diversidad de tipos y las dimensiones que pueden alcanzar.

Las dunas pueden ser activas, o vivas, cuando no tienen vegetación por lo cual están cambiando constantemente de forma y a veces, de lugar bajo la acción del flujo de viento. Son inactivas o fijas cuando la cobertura vegetal impide el desplazamiento de las mismas y las estabiliza.

Se diferencian varios tipos de dunas en función de su forma (ver figura 1). Los principales factores que influyen en la morfología de una duna son:

La dirección y velocidad del viento.
Disponibilidad de arena
Presencia de vegetación y/o un obstáculo topográfico.

Los tipos básicos de dunas son:

Duna tipo barján Duna solitaria en forma de media luna generada por el viento que sopla constantemente en una sola dirección. Su perfil transversal es asimétrico con una pendiente suave en la cara de barlovento y otra más abrupta a sotavento. Los granos de arena ascienden por saltación por la cara de barlovento y al llegar a la cresta caen por la pendiente opuesta formando un talud muy inclinado. De este modo, la duna avanza lentamente en la dirección del viento desplazándose sobre una superficie dura y plana en donde existe un abastecimiento de arena limitado. La altura promedio de un barján es de 3 a 5 metros (ver figura 2).

Dunas transversales También reciben el nombre de dunas en olas, se originan en sectores donde hay abundancia de arena, la vegetación es inexistente o muy escasa, y los vientos predominantes son uniformes. Las dunas forman un conjunto de largas crestas orientadas perpendicularmente respecto de la dirección predominante del viento, y separadas por pasillos o depresiones interdunarias. Muestra la pendiente suave del lado del viento y la pendiente abrupta a sotavento, característico de otras dunas. En el Sahara estas dunas alcanzan alturas de más de 200 metros y pueden extenderse por distancias de más de 100 kilómetros. Otras alineaciones de dunas transversales se sitúan paralelas a las playas que aportan abundante arena y que tienen vientos fuertes procedentes del mar (ver figura 3). Estas dunas pueden presentar un aspecto de crestas barjanoideas, en forma de alineaciones onduladas de perfil festoneado y perpendiculares a la dirección del viento dominante, como se observa en la duna de Ritoque (ver foto 13).

Dunas longitudinales o lineales Son largas crestas de arenas de bordes agudos, alineadas y paralelas entre sí y a la dirección del viento dominante. Las de tipo pequeño tienen menos de 3 metros de altura y 60 de largo. En el desierto de Libia sin embargo, alcanzan fácilmente una altura de 100 metros, extendiéndose hasta por 100 kilómetros. La duna Cerro Dragón de Iquique alcanza mas de 4 kilómetros de longitud y 220 metros de altitud. Se les conoce también como seif, palabra árabe que significa espada.

Dunas parabólicas Tienen una larga forma de cuchara o de media luna que, cuando está perfectamente desarrollada, muestra en planta pero sus extremos o alas apuntando hacia la dirección de la cual proviene el viento, al contrario de lo que sucede con el barján. Se forman en las zonas costeras y en las llanuras y mesetas áridas de los bordes de los desiertos, donde hay vegetación dispersa y los vientos son fuertes. La arena es retenida por pequeños arbustos y se acumulan en amplias alineaciones de escasa altura, se caracterizan por permanecer relativamente inmóviles.

Dunas en estrella o piramidal Dunas masivas que pueden alcanzar has 300 metros de altura en los ergs. Tienen formas complejas con varios brazos radiales, divergentes desde la cima, lo que indica que los vientos que las originan son variables. Se localizan en zonas donde hay grandes depósitos de arena. Esta duna se caracteriza por permanecer fija durante siglos y puede servir de auténticas guías para viajar por el desierto.

Duna tipo Nebkha Son pequeñas dunas originadas por el obstáculo que la vegetación u otra barrera oponen al viento. Tienen un contorno en flecha y a veces alargado en la dirección del viento. La arena se acumula a sotavento del arbusto o la mata de vegetación. Son formas que suelen construirse rápidamente cuando el viento cargado de arena sopla con cierta intensidad y en dirección constante. Sus dimensiones son proporcionales a las del abrigo bajo el que se forman, siguiendo la dirección de los vientos dominantes.