Flujos hiperpícnicos, los ríos debajo de los océanos

Vaca Muerta

Vamos a hablar de flujos de agua dentro de los océanos que se comportan como los clásicos ríos que todos conocemos, pero primero vamos a hacer un recorrido histórico de cómo el conocimiento fue evolucionando en los últimos 100 años.

El siguiente post posee un alto contenido geológico (sedimentológico) para quienes no entienden de la materia y tal vez, a un geólogo le va a parecer super básico. De eso se trata este blog, de mantener estable ese precario equilibrio al explicar cosas complejas de la forma más didáctica pero sin desvirtuar la información. Bienvenidos.

Un poco de historia

En geología existen dos premisas fundamentales, que derivan del padre de la geología moderna, James Hutton. La primera es que el presente es la clave para entender el pasado. Esto quiere decir que los procesos y mecanismos actuales de erosión, transporte y depositación también fueron los mismos hace 10, 20 o 1000 millones de años. La segunda premisa es que mientras más entendamos los procesos actuales, más vamos a entender los pasados. Se que suena tonto pero créanme que uno de los pilares de la geología.  Estas dos premisas constituyen las bases de la geología moderna.

Los ambientes sedimentarios

Se definen en base a las características ambientales y pueden definirse como ambientes deltáicos, de mar profundo, eólicos, fluviales, lagunares, etc. No quiero entrar mucho en ellos porque no salimos más pero básicamente para reconocer un ambiente sedimentario en una asociación de rocas se analizan tipos de facies, asociaciones y secuencia de facies.

Una regla general en la sedimentología es que los sedimentos gruesos corresponden a depósitos continentales o litorales.

aa

Cuando hablamos de sedimentos “grueso” nos referimos a clastos de más de 1 o 2 cm (click para agrandar)

El por qué se asociaron históricamente a esos ambientes es simple; para transportarlos se necesita mucha energía, y eso e igual a un gran desnivel entre aporte y depositación. En las zonas alejadas de las montañas no podemos encontrar clastos grandes porque ya se depositaron cerca de la cordillera. El río de la Plata sirve de ejemplo; sólo aporta limo y arcilla debido a su lejanía de las zonas de aporte.

Paradigma barrera de la energía

Ese principio de que los sedimentos gruesos quedan en el continente se conoce como el “paradigma de la barrera de energía”. Las áreas costeras sirven como disipador de la energía y las áreas offshore (bajo el nivel del mar, esto es el 70% de la superficie terrestre) están caracterizadas por acumulaciones de sedimentos finos. Inclusive la estratigrafía secuencial, una rama reciente de la geología, relaciona los sedimentos gruesos al nivel del mar.

La revolución progresiva

Es en este punto donde la cosa se pone interesante. Muchas veces no se ataca o cuestiona la validez de algún conocimiento o ley tácita debido a que funciona muy bien para la actualidad del conocimiento. Pero a medida que se descubren nuevas cosas y la información se acumula es imposible no ver que no todo es tan cierto como lo parece.

El primero en dar el puntapié inicial fue dado por el geólogo italiano Carlo Migliorini, quien describió, conceptualizó y descubrió los flujos turbidíticos. Es muy fácil de entenderlos. Los sedimentos llegan a la plataforma continental, se depositan y aumentan la inclinación de la misma, la desestabilizan y se produce una “avalancha submarina” de sedimentos hacia la planicie abisal y la plataforma queda restituida a su punto de equilibrio:

turbiditas

Para ver los tipos de depósitos que producen las turbiditas click acá.

Cuando se hila más fino y analiza cuál es el volumen de sedimentos que transportan los ríos hacia los océanos, puede apreciar que en realidad lo que se deposita en las áreas litorales es una pequeña parte:

Sivitsky et al, 2003

Tomado de Sivitski et al, 2003

Del estudio de Syvitski el al (2003) se puede concluir que el 90% del volumen de sedimentos que llegan al mar corresponden a ríos. Ahora sigamos con el razonamiento. ¿Dónde acumulan los ríos sus sedimentos? El razonamiento lógico de cualquier persona con conocimientos básicos de geomorfología indica que en los deltas:

delta nile

Pero cuando se mide la depositación de material en los deltas del mundo uno se encuentra con que en realidad es una fracción de lo transportado por los ríos. Y es aquí donde se comienza a develar el misterio.

Los conocimientos actuales y sus limitaciones

Siguiendo con la cadena de razonamientos y de evidencias, donde vimos que los sedimentos gruesos en una visión clásica llegan sólo hasta los litorales y definiendo el paradigma de la energía y posteriormente analizando que sólo una fracción del principal proveedor de sedimentos (los ríos) quedan en los deltas, tenemos que replantearnos si los ambientes depositacionales marinos los conocemos bien o no. Y la respuesta es que NO los conocíamos tan bien como creíamos. En el año 1987 (a nivel humanidad, ayer) el USGS realizó una investigación para mapear el fondo del golfo de México con el sistema de sonar GLORIA:

GLORIA system

Y encontraron algo espectacular:

GLORIA system

Tomado de Damuth et al., 1988

Lo que sus imágenes mostraban en el fondo del océano, a 3000 metros de profundidad era formas canalizadas (ríos submarinos). El shock fue tal que el el director del proyecto, el Dr. David Twichell dijo en su informe final que:

“GLORIA mapping has shown that we need to think again about our conventional models for formation of deep-sea fans. Exploration for hydrocarbon accumulations in ancient fan enviroments may change dramatically as a consequence of our new understanding of deep-sea fan formation”

Traducido al castellano antiguo: “Quedamos con el culo para arriba. Tenemos que empezar de cero y redescribir lo que conocíamos como ambientes marinos abisales”.

No es para menos. Se pudieron describir y observar formas depositacionales de aspecto fluvial, con albardones y meandros similares a los descritos en los ríos de los continentes. Y los encontraron a más de 3000 metros de profundidad y a cientos de kilómetros de la costa, indicando que viajaron esa distancia a lo largo de canales antes de acumularse. Los canales se formaron bajo el mar y nunca estuvieron expuestos, y lo más extraño de todo es que el modelo sedimentológico considerado mundialmente como estándar para el análisis de los abanicos turbidíticos es incompleto en incorrecto en múltiples detalles importantes:

Turbidites

Diferencias entre un abanico turbidíticos y los depósitos encontrados con GLORIA

Con el correr de los años los estudios avanzaron y se logró identificar idénticas geoformas en las zonas abisales de la desembocadura de grandes ríos. Un muy lindo ejemplo es el del río Tamanrasset, que en la actualidad no lleva agua al océano pero si lo hizo durante miles de años:

Detalle de la cuenca

Detalle de la cuenca

taranrasett basin

El cual se desarrolló un estudio detallado por Krastel (2004) y pueden notar las evidentes formas canalizadas, verdaderos cañones submarinos. Lo que provocan las formas en canalizadas en el suelo marino, los cañones, albardones y todas las geoformas que vemos en los ríos son los flujos hiperpícnicos (o flujos hiperconcentrados).

En la bahía de Bengala se producen las mayores corrientes hiperpícnicas del mundo. Alcanzando distancias de 3000km desde su desembocadura.

 Algunos números

Hasta ahora vimos dos ejemplos de dos ríos, uno ya no presente y el otro el Mississippi, que continúan su curso por debajo del océano. Lo que queda por preguntar es si sucede lo mismo con todos los ríos. Un estudio del Mulder & Syvitsky (1995) reveló que más del 66% de un total de 23o ríos actuales producen al menos una vez al año descargas hiperpícnicas. Otro estudio (Mulder et al. 2003) indica que el volumen de sedimentos transportados durante una sola descarga hiperpícnica del río Var (ocurrida en sólo 18 horas) equivale a la cantidad de sedimentos transportados en 20 años bajo condiciones normales. Y lo más llamativo de todo es que las descargas hiperpícnicas son muy comunes en la actualidad, pero no existían en los 90´s  descripciones de depósitos hiperpícnicos en la literatura.

Redondeando

No quiero entrar en detalles sobre los flujos hiperpícnicos, la intención era mostrar cómo los ríos continúan intermitentemente bajo el lecho marino. Se requiere que el flujo entrante al océano sea ligeramente más denso, con aproximadamente 30kg/m3 de sedimentos. Lo mismo sucede para que se produzca en en un espejo de agua dulce. Las condiciones, aparte de la densidad, son altamente dependientes de la inclinación, tamaño de grano y “espesor” del flujo.

Hiperpígnicos

Facies genéticas de los sistemas hiperpígnicos

Facies genéticas de los sistemas hiperpícnicos

Ahora, después de mostrarles a ustedes durante largo rato de qué se tratan estos flujos, por qué creen que son tan importantes? Porque los depósitos de hiperpicnititas tienen importantes propiedades como roca reservorios y son muy analizados en todas partes del mundo. En los últimos 15 años se encontró petróleo y se desarrollaron yacimientos (Chachahuén, Desfiladero Bayo, Puesto Hernandez sólo por dar algunos ejemplos) en la formación Rayoso, en la cuenca neuquina. Hasta la fecha hay acaloradas discusiones entre eminencias en sedimentología sobre la genética de estos depósitos. La vieja escuela sugiere que son depósitos fluviales efímeros mientras que la nueva escuela se inclina por depósitos hiperpícnicos.

Concluyendo

La intensión al escribir este post era dar a conocer los “ríos subterráneos”, algo que me fascinó desde que lo estudié. Mostrar cómo un flujo denso que llega al océano no se mezcla en él sino que se sumerge y “navega” cual río durante cientos o miles de kilómetros mar adentro. Para ello tuvimos que ver las bases de la geología moderna, la concepción actual de los depósitos y la aparición de los primeros rupturistas que con sus nuevas ideas describieron las corrientes y los depósitos de turbiditas. Luego vimos que “faltaban” sedimentos en las zonas litorales y gracias al sonar GLORIA pudimos empezar a entender que los depósitos faltantes en realidad habían viajado “océano adentro”. Por último, en estos últimos años, gracias al genial geólogo italiano Emiliano Mutti y sus discípulos (acá en Argentina, el doctor Carlos Zavala de la Universidad Nacional de Bahía Blanca) pudimos comprender los detalles de la mecánica de generación, su transporte y los tipos de depósitos típicos de estos flujos. Esta presentación se basó en muchos de los trabajos de Zavala (principalmente las figuras). En la página de su consultora hay muchísima información para quienes quieran indagar más en el tema.

Me despido mostrando una foto de afloramiento de la formación Rayoso con el volcán Auca Mahuida recortando el horizonte, tomada por mí en la zona del “Portal de los Monos”, en la provincia de Neuquén. Será hasta la próxima!

formación rayoso

Anuncios
Esta entrada fue publicada en Ciencia, Geofísica, Geografía, Geología. Guarda el enlace permanente.

8 respuestas a Flujos hiperpícnicos, los ríos debajo de los océanos

  1. Jorge dijo:

    Ignorante total en la materia, pero siempre me pregunte por que el mar no gano el espacio del río de la plata ¿es por la cantidad de sedimentos que transporta? ¿puede el manso río de la plata tener flujos hiperpícnicos importantes o todo queda en las inmediaciones de la desembocadura?

    • Guillote dijo:

      Si, tiene flujos hiperpícnicos durante las crecidas. Ahora está todo más controlado por las represas pero fijate que la densidad necesaria para que se formen es apenas por encima del agua de mar. Con sólo 3% de sedimentos en suspensión ya tenés las condiciones para que se generen. Saludos!

  2. Alejandro Daniel Vallet Villagra dijo:

    Interesante y didáctico, buen post.

  3. Carlos dijo:

    Flaco…como siempre, muy interesante artículo.
    Si bien se refiere a un tema específico de Sedimentología, para mí has enviado un claro mensaje lateral que va directo a sacudir (poner a prueba ) paradigmas….cualquiera sea nuestra actividad.
    Felicitaciones.

  4. Pingback: 5 años y un adiós | Animal de Ruta

  5. Raquel dijo:

    Muy interesante tu artículo, quería preguntarte si estos estudios los han cotejado con analisis micropaleontológicos, donde se evidencie el transporte de fosiles y sobre todo de materia orgánica.

¿Algo para declarar?

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s