El río Portneuf es un afluente de 200 km (124 millas) [3] del río Snake en el sureste de Idaho , Estados Unidos. Drena un valle agrícola y ganadero en las montañas al sureste de la llanura del río Snake . La ciudad de Pocatello se encuentra a lo largo del río cerca de su desembocadura desde las montañas hacia la llanura del río Snake.
El río es parte de la cuenca del río Columbia .
El río Portneuf nace en el oeste del condado de Caribou , aproximadamente a 40 km (25 millas) al este de Pocatello, a lo largo del lado este de la cordillera Portneuf . Fluye inicialmente hacia el sur, pasando hacia el oeste alrededor del extremo sur de la cordillera de 100 km (60 millas), y luego gira hacia el norte para fluir entre la cordillera Portneuf al este y la cordillera Bannock al oeste. Fluye hacia el noroeste a través del centro de Pocatello y desemboca en el río Snake en la esquina sureste del embalse American Falls , aproximadamente a 16 km (10 millas) al noroeste de Pocatello.
La cuenca hidrográfica de Portneuf drena 850.290 acres (3.441,0 km2 ) en el sureste de Idaho y está delimitada por Malad Summit al sur, la cordillera Bannock al oeste, la cordillera Portneuf al sureste y la cordillera Chesterfield al noreste. Marsh Creek es el único afluente importante del río Portneuf. Otros arroyos en esta cuenca hidrográfica incluyen Mink, Rapid, Garden, Hawkins, Birch, Dempsey, Pebble, Twentyfourmile y Toponce. El área total del embalse Chesterfield se estima en 1.236 acres (500 ha). [6]
La cuenca de drenaje del río Portneuf tiene una superficie aproximada de 1.329 millas cuadradas (3.442 km 2 ). [4]
Su descarga media anual , medida según el medidor USGS 13075910 (río Portneuf en Tyhee ), es de 418 pies cúbicos por segundo (11,8 m 3 /s), con un flujo diario máximo registrado de 1.730 pies cúbicos/s (49,0 m 3 /s) y un mínimo de 32 pies cúbicos/s (0,906 m 3 /s). [5]
El río Portneuf recibió su nombre en algún momento antes de 1821 gracias a los viajeros francocanadienses que trabajaban para la North West Company, con sede en Montreal, dedicada al comercio de pieles . [7]
El valle de Portneuf sirvió de ruta a la Ruta de Oregón y a la Ruta de California a mediados del siglo XIX. Tras el descubrimiento de oro en Montana e Idaho, se convirtió en una importante ruta de transporte de personas y mercancías. En 1877, el valle se utilizó como ruta del ferrocarril Utah and Northern , el primer ferrocarril de Idaho.
La cuenca del río Portneuf es un sistema muy utilizado y alterado antropogénicamente. Después de una serie de fuertes inundaciones a principios de la década de 1960, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército diseñó y construyó un canal de hormigón para controlar las inundaciones en 1965. La canalización siguió la ruta del río y atravesó el lado oeste de Pocatello , alterando drásticamente los procesos naturales del río. [8] Un resultado común de la actividad humana es la carga de nutrientes en el sistema de agua a través de fuentes puntuales y no puntuales. [9] El río está sujeto al uso de cuatro municipios ( Lava Hot Springs , McCammon , Inkom y Pocatello) a lo largo de su longitud. [10] La geología dinámica de la región y el uso intensivo por parte de las poblaciones locales han producido un conjunto único de características químicas asociadas tanto con los procesos biológicos como con las interacciones con la geología local.
Los vertidos de nutrientes de la agricultura intensiva y la ganadería a lo largo de la ruta del río han aumentado notablemente las cargas de nitrato en el arroyo. Esto se ve agravado por la adición de efluentes tratados de la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Pocatello y los desechos asociados con la planta de procesamiento de fosfato , Simplot. Esta mayor carga de nutrientes favorece un aumento de la biomasa dentro del sistema. [10] El DEQ en colaboración con la ciudad de Pocatello, la Comisión de Conservación del Suelo y el USDA están desarrollando herramientas y prácticas diseñadas específicamente para aliviar los problemas de nitrógeno asociados con la agricultura y sus desechos. Conocidas como Mejores Prácticas de Gestión (BMP), estas metodologías están diseñadas y modificadas para diversas situaciones y han demostrado ser efectivas a través de proyectos de implementación anteriores. [11]
El intercambio de carbono inorgánico entre la tierra sólida y la atmósfera en la cuenca hidrográfica de Portneuf ha producido depósitos de CaCO3 en todo el sistema. Conocidos como travertino y toba , estos depósitos se forman como una función de las aguas subterráneas dinámicas y la geología de la región. La toba se conoce en todo el colectivo geológico como los depósitos de CaCO3 blandos y porosos asociados con entornos de agua dulce en movimiento. [12] El travertino es un depósito relacionado separado por el hecho de que está asociado con aguas termales. [13] La deposición de toba es compleja e involucra procesos de disolución , saturación , transporte subterráneo , emergencia y precipitación . [14] Ambas versiones de CaCO3 precipitado están presentes en la cuenca hidrográfica de Portneuf. Varios procesos muy diferentes pero relacionados controlan la precipitación de CaCO3 en sistemas acuosos naturales. Los procesos químicos son impulsados por las propiedades químicas de los elementos y moléculas involucrados. Los procesos físicos son impulsados por las características del sistema de la cuenca hidrográfica (gradiente, flujo, sustrato, propiedades del flujo de agua subterránea). Los procesos bióticos son impulsados por las actividades de los organismos vivos.
Las formaciones de carbonato de calcio están asociadas con regiones donde las aguas meteóricas se enriquecen con carbonato de calcio por disolución directa de rocas subterráneas ricas en CaCO 3 solo para resurgir y volver a precipitar calcita . Es bien sabido que la geología de la cuenca de Portneuf contiene grandes espesores de estratos de caliza y dolomita que son principalmente paleozoicos . [10] [15] El enriquecimiento de CaCO 3 en las aguas meteóricas se debe a la adición de CO 2 ya sea a través de la interacción con la atmósfera o infiltrándose a través de capas de suelo que contienen compuestos orgánicos. Esta saturación de CO 2 en el agua subterránea permite la disolución de rocas carbonatadas a medida que baja el pH. [12] A medida que el agua reemerge, queda expuesta a la atmósfera y al gradiente de concentración de CO 2 asociado a ella. A medida que las aguas enriquecidas intentan alcanzar el equilibrio, precipitan calcita, [14] a través de la reacción de Ca +2 + 2HCO − ⇔ CO 2 ↑ + H 2 O+ CaCO 3 ↓. Las montañas que rodean Portneuf se caracterizan por gruesos depósitos de piedra caliza paleozoica ricos en carbonatos, [15] y muchos manantiales emergen a lo largo del tramo asociado con Lava Hot Springs.
Otro factor que afecta la precipitación de toba son los aspectos físicos del sistema fluvial. El gradiente del Portneuf a través de Lava Hot Springs es tal que este tramo está dominado por una serie de rápidos con algunas cataratas más grandes. Esta turbulencia y el aumento de la superficie causados por la aireación facilitan la desgasificación de CO2 , aumentando así la saturación de CaCO3 hasta el punto de precipitación. Este es un fenómeno observado en todo el mundo como el desarrollo de toba en cascada [16] y es una explicación relevante para al menos alguna formación a través de la región, especialmente a través del sitio de la ciudad de Lava Hot Springs. La figura a continuación es una representación esquemática del gradiente de la corriente del Portneuf desde justo debajo del embalse de Chesterfield y por encima del embalse de American Falls, adaptado de Minshall, 1973.
El tercer mecanismo reconocido para el desarrollo de la toba es el papel activo desempeñado por la biota. Las algas y los musgos , junto con las plantas superiores y algunos insectos, a menudo atrapan partículas diminutas dentro de sus sinuosas raíces, frondas y estructuras de refugio/alimentación, actuando como puntos de nucleación para una mayor precipitación. [16] Esto puede explicar algunas de las ubicaciones de deposición, pero la biota juega un papel más importante ya que las plantas fotosintéticas eliminan el CO2 del agua, concentrando aún más el Ca2 + y el CO32− e impulsando la precipitación. El Portneuf a través de este tramo es rico en vida vegetal no solo debido a la acumulación de nutrientes a medida que viaja a través de las tierras de cultivo, sino también por los aportes de agua tibia que protegen el arroyo de los efectos del duro frío de las temperaturas invernales. Este podría ser un mecanismo para aumentar potencialmente la formación de toba a través del tramo. Un estudio interesante completado en 1972 mostró evidencia de que el desarrollo de toba y travertino llenó los intersticios normalmente encontrados en el río rocoso. Esto tuvo implicaciones para algunos organismos excavadores, así como para el ciclo de nutrientes. [10]
La precipitación de toba en la cuenca de Portneuf se produce mediante la combinación de cuatro mecanismos complejos: la disolución de las calizas por las aguas meteóricas que contienen ácidos carbónicos, la desgasificación del CO2 en lugares turbulentos, la eliminación del CO2 por las plantas fotosintéticas y la captura de partículas de CaCO3 por la biota. Las complejas interacciones entre estos diferentes mecanismos tal vez nunca se comprendan por completo, pero ofrecen información sobre la aparición de las formaciones.
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Medios relacionados con el río Portneuf (Idaho) en Wikimedia Commons