Modelado fluvial

El estudio del modelado fluvial ha dado lugar a una serie de importantes teorías y conceptos en el campo de la geomorfología. Los primeros estudios se centraron en el ciclo de la erosión, la secuencia de dicho proceso y de sus formas fueron popularizados a finales del siglo XIX por el geógrafo estadounidense William Morris. Con posterioridad, el interés se dirigió hacia el concepto de equilibrio dinámico y de la relación entre erosión y deposición. En los últimos años, este concepto ha sido sustituido por un mayor aprecio hacia los ajustes dinámicos continuos que tienen lugar en la mayoría de los ríos y hacia la complejidad de la evolución del cauce.

Davis introdujo por vez primera (en 1899) la idea de que las formas de relieve eran producto de la evolución en el tiempo de un proceso estructural. Usó el ejemplo del sistema fluvial para ilustrar un modelo general del cambio del relieve, que denominó ciclo geográfico, más conocido como ciclo erosivo o ciclo de Davis. Según este modelo, los ríos jóvenes tallan los valles en forma de V, en montañas levantadas recientemente, mientras que los ríos maduros ensanchan sus valles a través de la formación de meandros y de la llanura aluvial. En su fase de vejez, los ríos se aproximan al nivel base y serpentean de forma muy amplia, depositando sedimentos a lo largo de enormes llanuras bajas, denominadas penillanuras. La aplicación de los conceptos de juventud, madurez y ancianidad para las formas de relieve, generadas por la acción fluvial, condujo a Davis a escribir: “Una forma de relieve joven posee ríos jóvenes con una actividad torrencial, mientras que un relieve viejo tendría una vieja corriente de caudal lento o incluso débil”. Lo que Davis no podía saber, ya que en esa época todavía no se había hecho medición alguna, era que los grandes ríos de tierras bajas, como el Mississippi o el Brahmaputra, lejos de ser débiles, alcanzan velocidades que superan a la de sus afluentes en tierras altas. Muchos investigadores posteriores, como el influyente geomorfólogo alemán Walter Penck, criticaron el modelo de Davis por su excesiva simplificación y por no ser, de hecho, un modelo cíclico, sino un proceso unidireccional que altera las formas de relieve, pasando de las tierras altas a la penillanura. Es difícil que la formación de los paisajes fluviales sea un proceso unidireccional, ya que los niveles base han cambiado muchas veces, consecuencia de ajustes asociados a la glaciación y posterior deshielo en los últimos dos millones de años. El rejuvenecimiento, por ejemplo, es más común de lo que Davis pensaba. No obstante, a pesar de estos errores, el modelo de Davis sigue siendo un importante marco teórico con el que los geógrafos pueden explicar el desarrollo de las formas de relieve.

Durante las décadas de 1940 y 1950, los geomorfólogos lanzaron la idea de que los ríos en su curso medio podrían mantener, durante cierto tiempo, el mismo tamaño y forma, siempre que el volumen de sedimentos arrastrados hacia la zona de deposición en tierras bajas fuera equivalente al volumen de sedimentos procedentes del curso superior. Se pensaba que este concepto, denominado equilibrio dinámico, se lograba gracias a finos ajustes de la vertiente del cauce, de tal modo que la carga de sedimentos era igual a su suministro. El geomorfólogo estadounidense J. Hoover Mackin (1948) señaló que cuando la vertiente estuviera perfectamente ajustada según este equilibrio, el río tendría un perfil nivelado, de ahí el nombre alternativo que, en ocasiones, se emplea en vez de equilibrio dinámico: el concepto de nivel.

No obstante, con posterioridad se reconoció que los ríos raramente tenían su pendiente nivelada, puesto que una amplia serie de factores, especialmente los cambios en el clima, el nivel base, el crecimiento de vegetación y el uso del suelo, distorsionan el sistema. No sólo estas perturbaciones imposibilitan las condiciones de equilibrio necesarias para lograr el equilibrio, sino que también dictan continuos ajustes en el seno del sistema fluvial.

El trabajo de campo y de laboratorio llevado a cabo por el geomorfólogo estadounidense Stanley Schumm durante las décadas de 1970 y 1980 mostraron que la tasa y dirección del ajuste no son lineales. También demostró, usando las ideas de la teoría de sistemas, que si se rebasa el umbral de estabilidad de las formas de relieve (o umbrales geomorfológicos) como consecuencia de cambios intrínsecos del propio relieve (en este caso, un sistema fluvial), entonces es probable que produzca lo que él denominó como una respuesta compleja —que implica una amplia inestabilidad en el sistema y cambios irreversibles en los cauces. Los geomorfólogos han observado, recientemente, que esos cambios en los cauces no sólo afectan a su inclinación, sino también a su anchura, profundidad, fondo del lecho y morfología. En la actualidad, se está prestando un mayor interés a la amplia extensión y complejidad de las alteraciones dinámicas en los modernos estudios de ingeniería fluvial y en la gestión hidrológica. Tal actitud intenta cooperar, más que combatir, con la acción fluvial y buscar la conservación del paisaje natural de los ríos.