En geomorfología , los sistemas de drenaje , también conocidos como sistemas fluviales , son los patrones formados por los arroyos , ríos y lagos en una cuenca de drenaje particular . Están regidos por la topografía del terreno, ya sea que una región particular esté dominada por rocas duras o blandas, y el gradiente del terreno. Los geomorfólogos e hidrólogos a menudo ven los arroyos como parte de las cuencas de drenaje (y subcuencas ). Esta es la región topográfica de la que un arroyo recibe escorrentía , flujo continuo y su equivalente saturado, el flujo de agua subterránea . El número, tamaño y forma de las cuencas de drenaje varían y cuanto más grande y detallado sea el mapa topográfico , más información estará disponible. [1]
Según la disposición de los canales , los sistemas de drenaje pueden clasificarse en varias categorías, conocidas como patrones de drenaje. Estos dependen de la topografía y la geología del terreno. [2]
Pueden ocurrir todo tipo de transiciones entre patrones paralelos, dendríticos y enrejados.
Un sistema de drenaje se describe como acorde si su patrón se correlaciona con la estructura y el relieve del paisaje sobre el que fluye. [2]
Un sistema o patrón discordante no se correlaciona con la topografía y la geología del área. Los patrones de drenaje discordantes se clasifican en dos tipos principales: antecedentes y superpuestos , [2] mientras que los patrones de drenaje anteposición combinan los dos. En el drenaje antecedente , la capacidad de incisión vertical de un río coincide con la elevación de la tierra debido a las fuerzas tectónicas. El drenaje superpuesto se desarrolla de manera diferente: inicialmente, un sistema de drenaje se desarrolla sobre una superficie compuesta de rocas "más jóvenes", pero debido a las actividades de denudación, esta superficie de rocas más jóvenes se elimina y el río continúa fluyendo sobre una superficie aparentemente nueva, pero que de hecho está formada por rocas de antigua formación geológica.
Los sistemas de drenaje dendríticos (del griego δενδρίτης , dendritas , "de o como un árbol") no son rectos y son la forma más común del sistema de drenaje. En este, hay muchos subafluentes (análogos a las ramitas de un árbol), que se unen a los afluentes del río principal (las ramas y el tronco del árbol, respectivamente). Se los ve alimentando un canal fluvial que coincide y es fuertemente acorde con el gradiente predominante del terreno. Los sistemas verdaderamente dendríticos se forman en valles en forma de V ; como resultado, los tipos de roca deben ser impermeables y no porosos . [3]
En las formas de relieve alargadas (como los afloramientos de rocas resistentes), normalmente se forman sistemas de drenaje paralelos que siguen fallas naturales o erosión (como las cicatrices de viento predominantes). Los cursos de agua corren rápidos y rectos, con muy pocos afluentes y todos fluyen en la misma dirección. Este sistema se forma en pendientes muy largas y uniformes, por ejemplo, los ríos altos que fluyen hacia el sudeste desde las montañas Aberdare en Kenia y muchos ríos de Myanmar .
A veces, esto indica una falla importante que corta un área de lecho rocoso muy plegado.
La geometría de un sistema de drenaje enrejado es similar a la de un enrejado de jardín común . A lo largo de un valle de rumbo, los afluentes más pequeños alimentan las pendientes pronunciadas de las laderas de las montañas. Estos afluentes ingresan al río principal de manera perpendicular, lo que provoca una apariencia de enrejado del sistema. Se forman donde existen formaciones duras y blandas en ambas orillas del río principal y reflejan la altura, acentuada por la erosión. El drenaje enrejado es característico de las montañas plegadas, como los Montes Apalaches en América del Norte y en la parte norte de Trinidad . [2]
El drenaje rectangular se desarrolla en rocas que tienen una resistencia aproximadamente uniforme a la erosión , pero que tienen dos direcciones de unión en ángulos aproximadamente rectos o de 90 grados. Las uniones suelen ser menos resistentes a la erosión que la roca en masa, por lo que la erosión tiende a abrir preferentemente las uniones y, con el tiempo, se desarrollan arroyos a lo largo de las uniones. El resultado es un sistema de arroyos en el que los arroyos consisten principalmente en segmentos de línea recta con curvas en ángulo recto y los afluentes se unen a arroyos más grandes en ángulos rectos. [2] Este patrón se puede encontrar en el río Arun en Nepal.
En un sistema de drenaje radial, los arroyos irradian hacia afuera desde un punto alto central. Los volcanes suelen tener características arquetípicas en las que esto se desarrolla comúnmente: domos modestos o duros . El patrón se desarrolla cuando los arroyos fluyen en muchas direcciones generales (es decir, a largo plazo).
En la India, la cordillera de Amarkantak y el cráter Ramgarh son los más representativos; y Dogu'a Tembien en Etiopía . [4]
Cuando los arroyos convergen en un punto, que generalmente es una depresión o una cuenca, forman un patrón de drenaje centrípeto o interior.
Un sistema de drenaje alterado es un sistema de drenaje en cuencas de drenaje donde no existe un patrón coherente para los ríos y lagos. Estos pueden formarse en áreas con depósitos extensos de piedra caliza, donde los arroyos superficiales pueden desaparecer en las aguas subterráneas a través de cuevas y rutas de drenaje subterráneo. [5] También pueden formarse en áreas donde ha habido mucha alteración geológica.
Un ejemplo clásico es el Escudo Canadiense . Durante la última edad de hielo , la capa superficial del suelo se desprendió y quedó prácticamente desnuda la roca. El derretimiento de los glaciares dejó un terreno con muchas irregularidades de elevación y una gran cantidad de agua que se acumuló en los puntos más bajos, lo que dio lugar a los numerosos lagos de la región. Las cuencas de drenaje son jóvenes y todavía se están ordenando; con el tiempo, el sistema se estabilizará. [1]
En un patrón de drenaje anular, los arroyos trazan un camino tangencial o concéntrico mayor a lo largo de un cinturón de roca débil, de modo que, en otros casos, se puede ver un anillo de trazo aproximado. Esto se muestra mejor en los arroyos que drenan una cuenca o domo estructural diseccionado en su madurez, donde la erosión ha expuesto estratos sedimentarios de borde de grados de dureza muy variables, como en el Valle Rojo , que casi rodea la estructura domal de las Black Hills de Dakota del Sur .
También se cree que los astroblemas y los diapiros de barro pueden causar este tipo de patrón de drenaje. [6]
Los patrones de drenaje angular se forman cuando las juntas y fallas del lecho rocoso se cruzan en ángulos distintos a los patrones de drenaje rectangulares. Los ángulos pueden ser mayores o menores a 90 grados. [7]
Un drenaje integrado es un sistema de drenaje maduro característico de los climas áridos. Se forma mediante la fusión de cuencas individuales que antes estaban separadas por terrenos elevados, como montañas o crestas. La erosión ascendente de una cuenca inferior puede romper la barrera, al igual que el desbordamiento de una cuenca superior debido a la agradación (acumulación de sedimentos en la cuenca). El efecto de la integración de un sistema de drenaje es reemplazar los niveles de base locales más altos por un único nivel de base más bajo. [8]
Un ejemplo de un drenaje integrado es el área drenada por el río Grande . Las cuencas sedimentarias que forman el valle del río Grande moderno no se integraron en un solo sistema fluvial que desembocara en el golfo de México hasta tiempos geológicos relativamente recientes. En cambio, las cuencas formadas por la apertura de la grieta del río Grande fueron inicialmente bolsones , sin drenaje externo y una playa central . [9] Un río axial existía en la cuenca de Española hace 13 millones de años, llegando a la cuenca de Santo Domingo hace 6,9 millones de años. Sin embargo, en este momento, el río desembocaba en una playa en el sur de la cuenca de Albuquerque donde depositó la Formación Popotosa . [10] El tramo superior de este río correspondía al moderno río Chama , pero hace 5 millones de años, un río Grande ancestral que drenaba las montañas orientales de San Juan se había unido al ancestral río Chama. [9]
El ancestral río Grande integró progresivamente cuencas hacia el sur, alcanzando la cuenca de Palomas hace 4,5 millones de años, la cuenca de Mesilla hace 3,1 millones de años, la de Texas hace 2,06 millones de años y finalmente uniéndose al río Pecos hace 800.000 años para desembocar en el golfo de México. El vulcanismo en la meseta de Taos redujo el drenaje de la cuenca de San Luis hasta que hace 440.000 años se produjo un desbordamiento que drenó el lago Alamosa y reintegró por completo la cuenca de San Luis a la cuenca del río Grande. [9]
Los drenajes integrados estaban muy extendidos en el oeste de América del Norte en el Paleoceno y el Eoceno , [11] y hay evidencia de drenajes integrados en la superficie de Marte . [12]