Bifurcación en Hövelhof , AlemaniaLos deltas de los ríos , como el delta del río Salween en Myanmar que aparece en la imagen , suelen presentar bifurcaciones. El agua fluye desde la sección inferior de la imagen y pasa por ambos lados de la gran isla del centro.
La bifurcación de un río (del latín furca , bifurcación) se produce cuando un río (un río bifurcado ) que fluye en un solo canal se separa en dos o más corrientes separadas (llamadas afluentes ) que luego continúan río abajo . Algunos ríos forman redes complejas de afluentes, generalmente en sus deltas . Si los arroyos finalmente se fusionan nuevamente o desembocan en el mismo cuerpo de agua, entonces la bifurcación forma una isla fluvial .
La bifurcación de un río puede ser temporal o semipermanente, dependiendo de la resistencia del material que divide los dos afluentes. Por ejemplo, una isla de tierra o limo en el medio de un delta es probablemente temporal, debido a la baja resistencia del material. Un lugar donde un río se divide alrededor de una aleta de roca, por ejemplo, un dique formado volcánicamente o una montaña, puede ser más duradero como resultado de una mayor resistencia del material y resistencia a la intemperie y la erosión. Una bifurcación también puede ser artificial, por ejemplo, cuando dos arroyos están separados por un largo pilar de puente .
Aparición
La bifurcación de un río se produce en muchos tipos de ríos. Es común en los ríos serpenteantes y trenzados . En los ríos serpenteantes, las bifurcaciones suelen ser inestables en su configuración y, por lo general, dan lugar a una avulsión del canal . [1] La estabilidad de la bifurcación depende de la velocidad del flujo del río aguas arriba, así como del transporte de sedimentos de los tramos superiores de las ramas justo después de que se produce la bifurcación. [2] La evolución de la bifurcación depende en gran medida de la descarga del río aguas arriba de la bifurcación. [3] Las bifurcaciones inestables son bifurcaciones en las que solo un canal recibe agua. Dentro de los deltas, estas suelen crear canales con anchos relativamente grandes y también se conocen como avulsiones de canal. Las bifurcaciones estables son bifurcaciones en las que ambos canales reciben agua. [4]
En los deltas, las direcciones de los distributarios resultantes de la bifurcación se pueden cambiar fácilmente mediante procesos como la agradación o la subsidencia y compactación diferenciales . [5] La cantidad de distributarios presentes está determinada en parte por la tasa de descarga de sedimentos, [6] y una mayor descarga de sedimentos conduce a una mayor bifurcación de ríos. Esto, a su vez, conduce a una mayor cantidad de distributarios en los deltas.
La bifurcación delta tiene un ángulo típico en el que se observa, con un ángulo crítico de aproximadamente 72º. [7] Sin embargo, las observaciones y los experimentos muestran que muchas bifurcaciones de canales distributarios en realidad no exhiben un ángulo de bifurcación de 72º, sino que crecen hacia este ángulo con el tiempo después del inicio de la bifurcación. [8] Esto implica que las bifurcaciones que ocurren en deltas son semipermanentes, ya que muchos canales observados no exhiben este ángulo debido a su inicio relativamente reciente, o porque algunos de los canales que alcanzan este ángulo de bifurcación no duraron para ser observados.
Importancia
Al igual que en el caso de la confluencia de ríos , la bifurcación es importante para dividir la tierra y las áreas morfológicas. Los ríos se utilizan abundantemente como límites políticos, marcando fronteras entre regiones de países, estados y pueblos opuestos, entre otras cosas. La bifurcación repentina de un río, incluso temporal, puede alterar terrenos que de otro modo se considerarían la misma región. Las bifurcaciones se diferencian de las confluencias en que muchas de ellas se consideran sitios importantes para las ciudades y el comercio. Pero debido a la semipermanencia de la mayoría de los ríos bifurcados y a su aparición poco común, el concepto de construcción no se exhibe en gran medida en los sitios de bifurcación de ríos.
Los distributarios son componentes comunes de los deltas y son lo opuesto a los afluentes. Estos distributarios, que son resultado de la bifurcación de los ríos, son importantes para la deposición y el movimiento de agua, sedimentos y nutrientes desde el interior hasta el cuerpo de agua más grande en el que desembocan. [9] Los deltas son muy importantes para los seres humanos, ya que las regiones distributarias de los deltas proporcionan hogares a aproximadamente 500 millones de personas y son excepcionalmente ricas desde el punto de vista biológico. [10]
Evolución
La progresión de los sistemas fluviales bifurcados se puede modelar en etapas. La figura anterior ofrece una imagen aproximada de cómo se vería realmente. Muestra que, gradualmente, una bifurcación estable se deteriorará hasta que uno de los canales ya no reciba flujo desde aguas arriba, convirtiéndose así en una bifurcación inestable.
Los ríos bifurcados son en gran medida semipermanentes y están sujetos a cambios constantes en su configuración debido a la evolución de los terrenos y los caudales. Como resultado de esto, la observación del proceso por el cual los ríos se bifurcan y luego se deterioran gradualmente ha sido poco documentada. La evolución de las bifurcaciones de los ríos de un solo canal a múltiples canales y viceversa depende en gran medida de la tasa de descarga de las regiones de remanso del canal. [11] La bifurcación de los sistemas de canales comienza cuando un solo canal se ve obligado a dividirse cuando una barra de sedimento provoca el inicio del sistema de dos canales; sin embargo, esto no siempre da como resultado un sistema en el que ambos canales reciben flujo. En los sistemas trenzados, la evolución de los sistemas bifurcados está determinada en gran medida por el nivel de agua de las ramas adyacentes del sistema. [12] Las diferencias de nivel de agua en los sistemas trenzados son causadas por el cierre de las entradas de las ramas como resultado del crecimiento de las barras. [13] Además del crecimiento de las barras, las diferencias en la dirección de los flujos de los ríos bifurcados debido a las formas de barras compuestas y los efectos de remanso también influyen en la evolución del sistema trenzado.
Las bifurcaciones se mueven en gran medida como resultado de la migración del canal aguas arriba. [14] La configuración del sistema bifurcado también se modifica por la migración de barras dentro del sistema. [15] Esto puede causar variaciones repentinas en los anchos del canal, así como asimetría de ancho en el sistema. [16] Con el tiempo, el sistema de canal estable eventualmente se deteriorará hasta que solo un canal reciba flujo de aguas arriba, esto luego crea un canal inestable, uno en el que no pasa flujo.
Impactos
Las bifurcaciones de los ríos afectan al área circundante de muchas maneras, a saber, redistribuyendo el flujo de agua, sedimentos y nutrientes a lo largo de una cuenca hidrográfica y un delta. Además de esto, las bifurcaciones migratorias y las formas del terreno pueden alterar los terrenos en una región determinada afectada por este proceso. El inicio repentino de una bifurcación puede causar inundaciones a pequeña escala en el área circundante. Lo opuesto, el deterioro de una bifurcación estable a una inestable, puede tener efectos similares, ya que el flujo que se dividió a través de dos canales ahora se dirige a través de uno puede hacer que el canal estable supere el nivel de la ribera llena, o el punto en el que el nivel del agua está por encima de la ribera del río. Esto también puede causar inundaciones y es un problema importante en las regiones donde se utilizan diques . Las bifurcaciones son un distribuidor importante de nutrientes y partículas minerales a áreas biológicamente ricas en deltas. El deterioro repentino o el inicio de sistemas bifurcados puede interrumpir la deposición de material necesario para que vivan varios organismos y, por lo tanto, tiene un impacto indirecto en los ecosistemas circundantes a través de los patrones de flujo.
Ejemplos
El canal Casiquiare se separa del Orinoco (un río que fluye hacia el este en el norte de Venezuela y desemboca en el mar Caribe ) y se dirige hacia el sur para unirse al río Negro , un enorme río que fluye hacia el sur y que finalmente se une al río Amazonas . Por lo tanto, el canal proporciona un canal navegable entre la gran cuenca del Orinoco y la enorme cuenca del Amazonas.
El arroyo Divide de Canadá, que lleva un nombre muy apropiado, se divide en dos ramales cerca del paso Kicking Horse , en la frontera entre Alberta y Columbia Británica, en la divisoria continental de América del Norte . Un ramal fluye hacia el oeste hasta el océano Pacífico; el otro fluye hacia el este y finalmente llega al océano Atlántico a través de la bahía de Hudson .
El río Hase en Melle, Alemania, se divide en el río Hase y el río Else y ha sido investigado como un fenómeno natural.
Una bifurcación del río Nerodime en Kosovo , cerca de la ciudad de Ferizaj , en 42°22′19″N 21°08′00″E / 42.371827, -21.133306 , era una curiosidad hidrológica ya que corrientes separadas fluían hacia el Egeo y el mar Negro . [17] La bifurcación de Nerodime fue el primer objeto hidrológico protegido en la ex Yugoslavia (1979). La bifurcación de Nerodime es un santuario de vida silvestre estricto, categoría I según la UICN , con un área de 13,0 ha (aproximadamente 32 acres). Esta bifurcación se considera un fenómeno artificial, pero creado en condiciones naturales extremadamente favorables.
En el pasado, el pequeño río Kalaus en el suroeste de Rusia, al llegar a la vaguada de la depresión de Kuma-Manych en 45°43′N 44°06′E / 45.717, -44.100 , se dividía, y los dos afluentes se convertían en las cabeceras de los ríos Manych occidental y oriental . El primero fluye hacia el oeste hasta el río Don y finalmente al mar de Azov , mientras que el segundo fluye hacia el este y se pierde en la estepa antes de llegar al mar Caspio . Sin embargo, se construyó una presa para evitar que el agua fluyera desde el Kalaus hasta el Manych oriental; por lo tanto, ahora el Kalaus es solo la fuente del Manych occidental. [18]
El Bahr Yussef es un canal que se divide en el lado oeste del Nilo y desemboca en el Birket Qarun , un mar interior en la Depresión de Fayum . Originalmente una bifurcación natural para las aguas de inundación, su flujo se incrementó mediante canalización en la XII Dinastía (alrededor de 1900 a. C.). Alrededor del 230 a. C., el canal del Nilo del que provenía (en sí mismo una bifurcación) se secó, pero desde entonces ha sido alimentado por un nuevo canal para permitir que el agua vuelva a llegar desde el Nilo a Al Fayyum . Toda la vía fluvial tiene más de 300 km de longitud, y consta de canales modernos que llevan el agua del Nilo desde Asiut hasta Dairut , [19] el antiguo canal del Nilo corre luego a lo largo del Nilo durante más de 150 km hasta Lahun , luego el canal del Antiguo Egipto lleva el agua a la Depresión de Fayum .
En los Países Bajos , el IJssel es un afluente del Rin . Con una longitud de alrededor de 127 kilómetros, es el río más largo que comienza y termina en los Países Bajos. [22] A diferencia del Rin, que desemboca en el Mar del Norte , desemboca en el IJsselmeer .
Río Slims (extinto): En la primavera de 2016, un glaciar derretido desvió la mayor parte del río Slims del mar de Bering hacia la cuenca del golfo de Alaska.
El río Echimamish en Canadá conecta los ríos Hayes y Nelson y fue muy utilizado como atajo por los viajeros.
El río Chu, en Kirguistán, fluye hacia el este hasta unos pocos kilómetros del lago Issyk-Kul , hace una curva cerrada y fluye hacia el oeste sin desembocar en el lago. En el pasado, durante las inundaciones, el agua del río fluía hacia el lago, pero esto no ha sucedido desde que se construyó el embalse de Orto-Tokoy .
^ Kleinhans, Maarten. "Bifurcaciones fluviales en ríos serpenteantes en llanuras deltaicas de tierras bajas", 2005-2008.
^ Le, TB; Crosato, A; Mosselman, E.; Uijttewaal, WSJ "Sobre la estabilidad de las bifurcaciones de ríos creadas por muros de contención longitudinales. Investigación numérica", Advances in Water Resources, Volumen 113, págs. 112-125, marzo de 2018.
^ Edmonds, DA “Estabilidad de las bifurcaciones de ríos influenciadas por remansos: un estudio del sistema Mississippi-Atchafalaya”, abril de 2012.
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^ Olariu, Cornel; Bhattacharya, Janok P. “Canales de distribución terminales y arquitectura del frente del delta de sistemas deltaicos dominados por ríos”, Journal of Sedimentary Research, v. 76, p. 212–233, 2006.
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^ Coffey, Thomas S.; Shaw, John B. “Ángulos de bifurcación congruentes en redes de deltas de ríos y canales tributarios”, noviembre de 2017.
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^ Olariu, Cornel; Bhattacharya, Janok P. “CANALES DISTRIBUIDORES TERMINALES Y ARQUITECTURA DEL FRENTE DEL DELTA DE SISTEMAS DELTA DOMINADOS POR RÍOS”, Journal of Sedimentary Research, v. 76, p. 212–233, 2006.
^ Edmonds, DA “Estabilidad de las bifurcaciones de ríos influenciadas por remansos: un estudio del sistema Mississippi-Atchafalaya”, abril de 2012.
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^ Schuurman, F.; Kleinhans, MG “Modelado 3D de la evolución de barras y bifurcaciones”, Universidad de Utrecht, Facultad de Geociencias, Utrecht, Países Bajos. Royal HaskoningDHV, Dep. Ríos, deltas y costas, Amersfoort, Países Bajos. 2013.
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^ Bertoldi, Walter. “Vida de una bifurcación en un río trenzado con lecho de grava”, mayo de 2012.
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↑ Tomović, Gordana (2006). "Kosovo en mapas antiguos del siglo XV al XVIII". Belgrado: Academia Serbia de Ciencias y Artes.
