Un río de lecho rocoso es un río que tiene poco o ningún aluvión que cubra el lecho rocoso sobre el que fluye. Sin embargo, la mayoría de los ríos de lecho rocoso no son formas puras; son una combinación de un canal de lecho rocoso y un canal aluvial. La forma de distinguir entre ríos de lecho rocoso y ríos aluviales es a través de la extensión de la cobertura de sedimentos . [1]
La extensión de la cobertura de sedimentos depende del flujo de sedimentos que llega al canal y de su capacidad de transporte. [1] Los ríos de lecho rocoso se encuentran normalmente en regiones altas o montañosas. Su formación puede tener varios factores erosivos .
Los ríos de lecho rocoso también son una de las únicas formas de estudiar la incisión en el lecho rocoso que no está relacionada con los glaciares . [2]
La incisión del lecho rocoso puede ser causada por el movimiento de las placas tectónicas . [2] A medida que la tierra se eleva, el río se ve obligado a hacer una incisión en el lecho rocoso para seguir fluyendo. La incisión puede llevarse a cabo a través de una variedad de procesos erosivos. El tipo de lecho rocoso puede cambiar a medida que un río fluye río abajo, lo que afecta los procesos erosivos. Los principales procesos son: fuerza de la corriente , abrasión , explotación de canteras , acuñamiento y disolución . [2] Estos ríos son una combinación de todos estos procesos, pero dependen del río individual y su tipo de lecho rocoso.
La energía de la corriente es la energía de proceso del agua convertida en energía cinética debido al aumento de la pendiente . Cuando el agua se transporta por un canal, lo hace mediante energía potencial gravitatoria . [2] Debido a las leyes de conservación de la energía , la energía que se pierde viajando río abajo debe transformarse en otro tipo de energía. La forma de energía en la que se transforma es la energía cinética del agua que golpea el lecho rocoso. [2] La tasa de pérdida de energía potencial se calcula en la energía de la corriente del río. La ecuación de la energía de la corriente es:
[1]
Esta ecuación sugiere que la fuerza de la corriente podría ser el factor más importante en la incisión del lecho rocoso. En un río aluvial, la fuerza de la corriente sería más un transporte porque recogería material suelto y lo depositaría, pero con un flujo constante de sedimentos no haría incisiones. [3]
La abrasión es el proceso por el cual los sedimentos son transportados en el flujo. La tasa de erosión realizada mediante abrasión se ve afectada por la resistencia del lecho rocoso. [3] Las formas de erosión incluyen "abrasión, desprendimiento, cavitación, erosión por flujo de escombros y meteorización" (4). La abrasión también se ve afectada por la cantidad de carga de sedimentos presente en el río. Si hay demasiado sedimento, la mayoría de las partículas no tendrán suficiente energía; si hay muy poco sedimento, no habrá suficientes partículas que entren en contacto con el lecho. El proceso puede erosionar granos individuales o escamas de la superficie de las rocas. [3] Los indicadores más comunes de abrasión son los baches en el lecho rocoso o una forma similar a un canal en el río. Hay tres tipos de transporte de sedimentos en un proceso fluvial : carga disuelta , carga suspendida y carga de lecho . [2] El proceso que más afecta a un río de lecho rocoso es la carga suspendida. [2]
La carga suspendida son los granos que son lo suficientemente livianos para ser transportados en el agua y no entran en contacto con el lecho del río a menos que haya una obstrucción o un cambio topográfico en el lecho. La forma en que estas partículas erosionan el lecho rocoso de un río es mediante el contacto con estas obstrucciones. Al ser transportadas como parte del flujo del río, tienen una energía cinética significativamente mayor y entrar en contacto con una anomalía en el lecho del río puede causar más daño que un grano más grande con menor energía. [1] El tamaño de grano que normalmente se mantiene en la carga suspendida varía de muy fino a fino; arcillas y limos.
La erosión por arrastre de fondo también puede ser un factor importante en la erosión del lecho rocoso. Es causada por granos saltantes o tracción .
La saltación es el proceso en el que los granos son levantados por el agua y luego arrojados hacia abajo. La mayoría de las veces, esto se hace con gravas y, si la corriente es lo suficientemente fuerte, con guijarros. Sin embargo, las arcillas y los limos tienen demasiada cohesión para ser transportados por este método. Cuando las partículas entran en contacto con el lecho de roca, desgastan lentamente su superficie. Pueden formar gradualmente microfisuras o extender las grietas ya existentes. La física detrás de este proceso erosivo establece que la masa de la roca desgastada por la partícula entrante es directamente proporcional a la energía cinética de esa partícula entrante. [2]
La tracción se produce cuando el sedimento es demasiado grande para ser recogido por el caudal del río, pero lo suficientemente pequeño como para ser empujado o arrastrado a un ritmo más lento. La tracción se incluye en la explotación de canteras.
La extracción de canteras (también conocida como arranque) es el proceso por el cual se debe extraer de algún modo un trozo de roca del lecho del río y luego empujarlo a lo largo de la superficie plana del lecho del río. [1] Este proceso es el más similar a la erosión glacial. [2] Es más eficaz en los ríos donde las juntas están lo suficientemente cerca como para permitir que los bloques se muevan por la corriente del río. [1]
El proceso de extracción de un trozo de roca madre puede deberse a muchos factores diferentes. Una grieta o una flexión en la roca madre hará que inicialmente se desconectase un trozo de roca madre. [2] Luego, ya sea mediante acuñamiento hidráulico o agrietamiento por congelación, se puede forzar la salida del bloque. [2] Si la roca madre ya está muy unida, fracturada o tiene un plano de estratificación, será más fácil extraer el trozo. [1] Un lecho rocoso muy unido o con un plano de estratificación puede facilitar que los bloques se levanten o se desplacen de su posición. Los científicos creen que esto sucede debido a la erosión de las superficies de las juntas. [1] Posteriormente, las juntas se separan y pueden debilitarse al ser bombardeadas por partículas de sedimentación. [1]
Una vez que se retira el bloque de roca madre, se lo debe empujar a lo largo del lecho del río. Para que esto suceda, la tensión de corte del río en la parte superior de la roca debe superar las fuerzas de fricción en la parte inferior de la roca. Los bloques se erosionarán con el tiempo, pero provocarán erosión hacia la cabecera del río mientras exista.
El acuñamiento es el proceso por el cual aparecen pequeñas grietas en el lecho del río que se agrandan con partículas más pequeñas. [1] Puede provocar que se eliminen grandes bloques del río del lecho al iniciar el proceso de explotación de canteras. Las grietas iniciales aparecen debido a un flujo en el propio lecho rocoso que es causado por una "variación rápida y grande de la presión". [1] Estas pueden ser causadas por movimientos de masas o fuertes tormentas. Después de que se forma la grieta inicial, una pequeña cantidad de sedimento, a veces no más de un grano, se deposita pasivamente en la grieta. [1] Cuando el lecho rocoso se flexiona de nuevo a su posición original, la grieta queda abierta debido al acuñamiento. Gradualmente, a medida que se acumula más sedimento en la grieta, esta se ensanchará y se profundizará. Esto es más común en un lecho de río ya fracturado. [2]
La disolución es el proceso por el cual el cambio aguas abajo en la concentración de soluto es controlado por la tasa de disolución de la roca. [1] Este proceso típicamente solo afecta a un río de lecho rocoso cuando la roca ya es propensa a disolverse, como una arenisca . [1] Uno sería más probable ver esto en cuevas formadas por rocas carbonatadas . [1] Algunos otros factores de los que depende este proceso son "la relación entre la superficie mineral y el volumen de agua, el grado de subsaturación química y el tiempo que tarda una parcela de agua en moverse a través de un tramo". [2] Es una de las formas menos probables de incisión, pero sí juega un papel en el proceso.
Los ríos de lecho rocoso son, por definición, lecho rocoso; sin embargo, eso no les impide transportar todo tipo de sedimentos y tener parches de sedimentos a lo largo de su lecho. La razón por la que es más probable que se trate de un parche, en lugar de granos individuales, es que es más probable que los granos se asienten donde la estabilidad de los granos es mayor. [3] La estabilidad de los granos aumenta donde el lecho rocoso es más rugoso y donde hay menos energía cinética en el agua. [3]
Aunque los granos pueden depositarse en el lecho rocoso de los ríos, la mayoría de las veces serán transportados a través de una sección de lecho rocoso de un río hasta una sección más aluvial del río. [1] La cohesión entre partículas también facilitará que se depositen en un parche. [3] Al no haber nada que las sujete en la sección de lecho rocoso, el río las recogerá continuamente y las llevará río abajo. Esto se desarrollará en forma de "barras o formas de lecho aluvial". [3] Cuanto más profundo y ancho sea el río, más probable es que los granos se depositen a lo largo del lecho del río. Sin embargo, esto también depende de la pendiente y la entrada de agua. [3]
4. Whipple, KX, DiBiase, RA y Crosby, BT (2013). Ríos de lecho rocoso. En Fluvial Geomorphology (Vol. 9, págs. 550-573). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374739-6.00254-2
