Geomorfología y morfodinámica de la planicie aluvial del río Paraná en su tramo medio

Abstract

Esta tesis trata sobre la geomorfología y morfodinámica del río Paraná, uno de los 10 ríos más importantes del mundo valorados según el caudal. El estudio se concentró en la planicie aluvial que posee en su tramo medio, entre la confluencia del río Paraguay (km 1240 de la ruta de navegación) y el área en que se empiezan a reconocer las morfologías litorales de la ingresión marina del Holoceno medio, en los alrededores de Rosario (km 420). La planicie afectada por las crecidas ordinarias tiene hasta allí 18.180 km2 de superficie, y el área estudiada fue ligeramente mayor. El río fue objeto de numerosos estudios temáticos desde comienzos del siglo pasado, orientados principalmente a establecer la dinámica hidro-sedimentológica de su cauce principal y aspectos limnológicos de sus numerosas lagunas. En el campo de la geomorfología, específicamente, los estudios se acrecentaron desde los años ´70 y, fundamentalmente, desde principios de este siglo a la actualidad. En el desarrollo de los últimos se descubrieron nuevas morfologías y procesos antes no identificados o probados en el río, a la par de constatarse que el conocimiento sobre sus cauces secundarios, tan profusos y variados como las lagunas, era apenas incipiente. Así, esta tesis se planteó con los siguientes objetivos: 1) caracterizar variables regionales que inciden en aspectos morfodinámicos y rasgos geomorfológicos mayores de la planicie aluvial, estableciendo su conocimiento actual e influencias relativas en un componente u otro del tramo medio; 2) consolidar conocimientos sobre geoformas fluviales de identificación moderna en el río Paraná, los albardones de intracauce y los deltas lagunares, detallando sus características geomorfológicas, sedimentológicas, de ubicación en el sistema fluvial del tramo medio y factores implicados en su formación; y 3) generar un mapa de unidades geomorfológicas del tramo medio completo que integre información de índole topográfica, sedimentológica y de funcionalidad morfodinámica, con énfasis en establecer conocimientos sobre los cauces secundarios sensu lato del río que permitan generar una primer clasificación genética/funcional de estos. Tales objetivos se aunaron bajo la siguiente hipótesis de trabajo: la planicie aluvial del río Paraná en su tramo medio es un enorme espacio de interacción simultánea de procesos hidráulico-hidrológicos y bióticos de dispar magnitud, que se ha estructurado integrando, con tal disimilitud y al mismo nivel topográfico de su superficie, fenómenos y atributos geológico-geomorfológicos del presente y de hace decenas de miles de años, que es el orden de tiempo más antiguo en partes de las unidades geomorfológicas que la integran, en general como parches discontinuos; propiedades intrínsecas de estas unidades (apenas conocidas hoy día en áreas reducidas como su sedimentología de superficie y subsuelo, pendientes generales, etc.) y devenidas de sus relaciones espaciales entre sí (e.g., desniveles topográficos generales, anchuras en relación a las de las unidades coalescentes y las del valle), inciden en la distribución areal de los fenómenos geomorfológicos e hidro-sedimentológicos del presente a escala regional, e incluso en su magnitud, atenuándolos o exagerándolos por partes en el sistema; para su heterogénea red hidrográfica de cauces secundarios, ello se traduce en procesos que conducen a la progresiva obliteración de cursos en determinadas unidades, en un extremo, y al desarrollo de desbordes y avulsiones con la generación de nuevos cauces en otras unidades, en el otro, que modifican localmente la morfodinámica de la unidad o de las unidades geomorfológicas que ellos vinculan, sosteniendo, así, la heterogeneidad de atributos y funcionalidad de la planicie en tiempo y espacio. El abordaje metodológico general fue el de la denominada “aproximación geomorfológica-ingenieril”, en la que se combinan datos del pasado geológico y geomorfológico con la actualidad, mediante la vinculación de la geomorfología fluvial y la historia del sistema, con los datos hidrológicos e hidráulicos de los procesos que gobiernan su funcionamiento. De esa manera se combinó información geológica y geomorfológica, hidrográfico-hidrológica, hidrodinámica, sedimentológica, de vegetación y de cronología/antigüedad de elementos geomorfológicos del río en dos ámbitos de trabajo: gabinete y campo, además de tareas de procesamiento de muestras de sedimentos en laboratorio. Los trabajos de gabinete incluyeron la revisión de antecedentes variados, entre ellos, unos cientos de registros de perforaciones de geotecnia en diferentes partes del tramo. En éste ámbito también se realizó la evaluación y producción de cartografía geomorfológica y morfológica fluvial, en especial la comparativa o secuencial de cauces secundarios. Para ello se emplearon, como bases de análisis, fotos aéreas, imágenes satelitales y cartografía fluvial histórica, centenaria. En campo se realizó el control de la cartografía geomorfológica en diversos sectores del tramo, con observaciones sobre las dimensiones y composición de geoformas, y el muestreo de sedimentos en márgenes y de sondeos someros. También se realizaron diversas evaluaciones interdisciplinares: retención de sedimentos por interceptación de la vegetación hidrófita enraizada, mediciones fluviométricas para la determinación de forma y caudales instantáneos en secciones de cauces secundarios y del cauce principal, muestreo de sedimentos en transporte, etc. De resultas de aplicar esas metodologías y otras complementarias ad-hoc, pudieron cumplirse los objetivos planteados y se verificó la hipótesis de trabajo. Algunas de las principales conclusiones de esta tesis son: El río Paraná en su tramo medio, por su arquitectura geomorfológica regional, no se asemeja a ninguno de los otros grandes ríos del planeta más que en parcialidades. La historia geológica desde el Cuaternario superior hasta nuestros días, es responsable de la geomorfología de la planicie aluvial en el tramo, que el cauce principal del sistema modela desde esos tiempos. Si bien la neotectónica debe considerarse entre los forzantes de la historia del río en la región, se puede prescindir de su influencia para explicar el origen de los rasgos geomorfológicos del interior de la planicie aluvial. Sobre la sedimentología de la planicie se distingue, a nivel regional, un “manto” superficial de sedimentos limo-arcillosos que integra sedimentos de muy diferente edad, desde recientes, hasta tan antiguos como ca. 80.000 años. Los sedimentos limo-arcillosos yacen sobre unidades arenosas idénticas o similares a las que el cauce principal transporta en la actualidad, también tiempo-transgresivas, que con un espesor de más de 15 m apoyan sobre las sedimentitas marinas de la Fm. Paraná (Mioceno medio). Entre las unidades arenosas “similares” hay una compuesta de arenas gruesas y arenas gravosas con restos fósiles de megafauna extinta de Edad Lujanense. La antigüedad de estos depósitos es del orden de los 100.000 años. Las unidades sedimentarias del Pleistoceno son relictuales en la planicie; el sistema de cauces secundarios las retrabaja erosionándolas, y constituyen una fuente local de sedimentos en ellos. La propagación de las ondas de crecida se ve alterada por un producto de la historia geológica del sistema fluvial: el estrechamiento de la planicie en el eje Hernandarias (km 689) – Cayastá, que reduce en un 50 % el ancho de la planicie respecto de su valor medio (27 km) o modal (ca. 30 km). Este elemento origina una onda de remanso que se propaga desde allí hacia aguas arriba concentrando el flujo de crecida en el cauce principal. Se produjo un conocimiento formal y exhaustivo sobre la nueva geoforma del río identificada con el nombre de Albardón de Intracauce (AIC), de características morfológicas y sedimentológicas similares a las de un albardón ordinario, pero desarrollada debajo del nivel de cauce lleno en los cauces secundarios del sistema. La identificación de esta geoforma constituye un hallazgo significativo por vías distintas. Por un lado prueba que la sedimentación de finos en este ambiente es un fenómeno no sólo asociado a los desbordes de sus cauces, sino más permanente, de estados encauzados. Se amplían, por otro, las posibilidades de interpretación en la producción de cartografía geomorfológica, como así también de análisis de facies de los depósitos limosos del río. Finalmente, son una manifestación morfológica más de la forma en que un cauce reduce su anchura efectiva por la disminución progresiva de su caudal formativo. Se generó un mapa de unidades geomorfológicas del tramo medio completo en el que se identificaron nueve unidades generadas por el río Paraná en lo que es su planicie aluvial, denominadas según sus geoformas más conspicuas como sigue: 1) Islas del Cauce Principal (CP); 2) Albardones y Derrames del CP; 3) Espiras de Meandro y AIC; 4) Espiras de Meandro y AIC con Drenaje Anastomosado; 5) Planicie Multilagunar; 6) Planicie Multilagunar con Drenaje Anastomosado; 7) Planicie Multilagunar con Drenaje Distributario; 8) Grandes Lagunas; y 9) Islas y Espiras de Meandro Disipadas. El mapa contiene otras unidades que yacen dentro de los límites de la planicie, aunque sus atributos geomorfológicos no derivan de la morfodinámica actual del tramo. A partir del conocimiento ganado con la producción y memoria de ese mapa, y en consideración de la distribución espacial de fenómenos deposicionales como la formación de albardones de intracauce, por un lado, y otros erosivos con los que se vinculan los sedimentos que componen parte de las morfologías deltaicas, por otro, se elaboró un modelo de funcionamiento morfodinámico general para la planicie en el tramo. Con relación a los cauces secundarios del río, se propone una clasificación basada en sus propiedades genético-evolutivas y de interrelación funcional hidráulico-hidrológica, sedimentológica y geomorfológica, organizada en 3 niveles, desde la cual se identificaron 12 variedades de estos cauces.

This thesis deals with the geomorphology and morphodynamics of the Paraná River in its middle reach, one of the ten largest rivers in the world valued according to the discharge. The study focused on the alluvial plain of its middle reach, placed between the confluence of the Paraguay River (1240 km of the sailing route) and the surroundings of Rosario (km 420). The alluvial plain spread on 18,180 sq km in this region. The thesis was proposed with the following objectives: 1) Characterize regional variables that affect morphodynamic and major geomorphological features of the alluvial plain, establishing their current knowledge and relative influences on one component or another of the middle reach. 2) Consolidate knowledge about fluvial forms newly identificated in the Paraná River, such as Within-Channel Levee and lacustrine deltas, detailing their geomorphological and sedimentological features, and related genetic factors. 3) Generate a map of geomorphological units of the entire Middle reach that integrates topographic, sedimentological and morphodynamic functionality, with emphasis on establishing knowledge about the secondary river channels. These objectives were combined under the following working hypothesis: the alluvial plain of the Paraná River in its Middle reach is a huge space for simultaneous interaction of hydraulic-hydrological and biotic processes of varying magnitude. The alluvial plain has been structured integrating geological and geomorphological phenomena and attributes of the present and also since tens of thousands of years ago. Intrinsic properties of its geomorphological units (such as sedimentology, general slopes, etc.) and related to their spatial relations with each other (e.g., topographic steps), affect the distribution of the geomorphological and hydro-sedimentological phenomena of the present, attenuating or exaggerating them in parts of the fluvial system. For its heterogeneous hydrographic network of secondary channels, this translates into processes that lead to the progressive closure of the water courses, at one end, and the development of overflows and avulsions, in the other. Thus, the morphodynamics of the unit or of the geomorphological units that they link are modified locally. Some of the main conclusions of this doctoral thesis are: The geological history from the Upper Quaternary to the present day is responsible for the geomorphology of the alluvial plain in the reach, which the main channel of the system models since those times. Although neotectonics must be considered one of the main force of the history of the river in the region, its influence can be dispensed with to explain the origin of the geomorphological features of the interior of the alluvial plain. About the sedimentology of the alluvial plain, there is a regional “mantle” of silt-clayey sediments that integrates sediments of different ages, from recent to as old as ca. 80,000 years B.P. The silt-clayey sediments lie on identical or similar sandy units to those that the Paraná River main channel currently moves, also time-transgressive from present-days to around 100,000 years B.P. There has been a formal and exhaustive knowledge about the new fluvial form identified by the name of Within-Channel Levee. This form constitutes a significant finding in different ways. On the one hand, it proves that siltation of fine sediments in this environment is a permanent phenomenon, of in-channel states. The possibilities of interpretation in the geomorphological cartography, such as facies analysis of the river's silt deposits, are expanded. Finally, this form is another morphological manifestation of how a channel reduces its effective width by the progressive decrease of its formative discharge. A map of geomorphological units of the entire Middle Paraná River was generated in which nine units generated by the river were identified. From the knowledge reached with the production and descriptive memory of that map, and considering the spatial distribution of phenomena such as the formation of Within-Channel Levee, on the one hand, and erosive processes with which the sediments of delta morphologies are linked, on the other, a general morphodynamic model was developed for the alluvial plain in the reach. Concerning the secondary river channels of the river system, a classification is proposed based on its genetic and evolutionary properties and of hydrological, sedimentological and geomorphological functional interrelation, organized in 3 levels, where 12 types of these channels were identified.