El Río Paraná: geomorfología y morfodinámica de barras e islas en un gran río anabranching - Pereira, María Soledad (2016)
En los últimos años se propuso una nueva categoría para los ríos con caudal medio anual superior a los ~17,000m3/s, la de los mega-ríos (Latrubesse, 2008), que incluye a los nueve sistemas fluviales más grandes de la Tierra, entre los cuales se encuentra el río Paraná. Estos mega-ríos tienen en común su patrón anabranching, caracterizado por la existencia de brazos entre islas aluviales, cuyos distintos estilos varían de acuerdo a la longitud, sinuosidad y cantidad de brazos, la complejidad morfológica de las islas, etc. Las islas, un elemento característico de este patrón, son geoformas vegetadas, estables, que no se ajustan con la variabilidad del escurrimiento anual y dividen al flujo hasta el caudal de cauce lleno (Nanson y Knighton, 1996). Los procesos involucrados en la generación de los diferentes estilos de patrón anabranching todavía no se han comprendido exhaustivamente; en principio, por la falta de observaciones sistemáticas sobre sus particularidades en los prototipos. En el caso del río Paraná, éste fue clasificado como un anabranching moderado a bajo, por la cantidad de brazos, la baja sinuosidad, y la tendencia al entrelazamiento (Latrubesse, 2008), con un thalweg bien definido y continuo en la dirección del escurrimiento, sinuoso a meandriforme (Ramonell et al., 2000). En tal marco, el presente trabajo de tesis doctoral propone contribuir al conocimiento sistemático e integral de las islas y los bancos de arena del tramo medio del río Paraná, que se extiende entre inmediaciones de la ciudad de Corrientes (27º28’ S) y Rosario (32º57’ S), con una longitud de cauce de más de 700 km. El estudio involucra un análisis evolutivo de las transformaciones de estas geoformas a través del tiempo, los mecanismos y condiciones para su formación, la relación existente entre los procesos actuantes y las características geomorfológicas y sedimentarias resultantes, y la interacción entre el flujo de agua y los sedimentos vinculados a la supervivencia de los bancos e islas dentro del cauce. Se realiza, además, una descripción de las características hidráulicas y del transporte de sedimentos en un segmento reducido del tramo, en torno a islas de dimensiones comunes en el cauce principal. Los métodos y técnicas utilizados combinaron análisis cartográficos (cartas batimétricas antiguas y modernas, fotografías aéreas e imágenes satelitales), hidrológicos, geomorfológicos, sedimentológicos e hidráulicos del cauce principal. Los principales materiales y las labores realizadas consistieron en la elaboración de mapas geomorfológicos de detalle de las islas y de la evolución morfológica de todo el tramo medio, las descripciones sedimentológicas de bancos, islas y márgenes, y el análisis de registros de perforaciones. En un sector más reducido del río se realizaron cálculos de variación volumétrica, estimaciones del transporte de sedimentos y relevamientos hidráulico-batimétricos con ADCP y ecosonda. Las islas son, en particular, las morfologías dominantes del cauce principal en cualquier condición hidrométrica, mientras que los bancos son formas emergidas principalmente en aguas bajas, y, en menor medida, en medias-bajas. Sin embargo, los bancos representan la etapa temprana de formación y crecimiento de buena parte de las islas, por lo que el entendimiento de su génesis y su posterior desarrollo son de gran importancia. El estudio sistemático de los bancos del cauce principal, asociado a la morfodinámica e hidrología del sistema, permitió clasificarlos de acuerdo a su dinámica, su ubicación, y, sobre todo, a su vinculación con las islas y las márgenes del río, en dos grandes grupos: a) bancos sumergidos (en cualquier nivel hidrométrico); y b) bancos emergidos (en aguas bajas y como máximo hasta niveles de aguas medias). Los bancos sumergidos pueden ser unitarios y de morfología linguoide, principalmente, o múltiples, de formas más complejas; la frecuencia de aparición de bancos sumergidos en el tramo medio es ampliamente superior a la de las islas. Por su parte, los bancos emergidos se subdividieron en ocho clases de acuerdo a su ubicación en torno a islas preexistentes y en el cauce, al grado de modificación morfológica en su evolución, y a la posibilidad de transformarse en islas. Varios de estos tipos son semejantes a los descriptos en la amplia literatura antecedente (e.g. Smith 1974, Bridge 1993, 2005, entre otros), en la que no abundan datos de campo sobre sus evoluciones a mediano plazo, a una escala de algunas decenas de años. Justamente, la clasificación que se presenta contribuye a evaluar los bancos con fines predictivos en ese rango temporal (del orden de los 30 años, por caso). Con relación a los bancos que evolucionan a islas, estos corresponden a dos clases: los formados en el centro de brazos de menor jerarquía respecto de aquél que contiene al thalweg, y los que tienen su origen vinculado a las exageraciones de las ondas (a modo de meandros) del thalweg. En este último caso, a medida que el thalweg exagera una onda se forma en el lado interno de la curva una plataforma de menor profundidad en la que se van desarrollando diferentes subambientes, entre ellos los bancos que se transformarán en islas, las cuales continuarán creciendo arealmente por adhesión de bancos en sus laterales y hacia aguas arriba y abajo. Precisamente, ese último mecanismo de formación de islas se corresponde a un estilo particular de patrón anabranching generado en ciertos segmentos cortos del Paraná Medio, caracterizados por una sucesión de estrechamientos y ensanchamientos, donde predominan brazos del río de longitudes relativamente cortas (< 12 km), en contraposición a otros tramos en que el anabranching se constituye de brazos más largos (> 15 km). Se identificaron, además, otros tres mecanismos de formación de islas en el cauce principal, a saber: por fragmentación de islas preexistentes, a partir de la jerarquización de riachos de la planicie aluvial, y por la combinación de todos los mecanismos anteriores mediante uniones entre distintas islas. La tasa de formación y modificación de islas en el tramo de estudio es notablemente elevada: el 57% de las islas de área mayor a 0,5 km² se formaron entre los años 1939 y 2009, mientras que sólo el 18% del total de islas tiene una antigüedad superior a los 150 años. El número de islas, por su parte, se ha mantenido en los años analizados. Lo anterior se relaciona con la dinámica del cauce, que combina aspectos de un patrón anabranching y meandriforme, y que ha barrido, en el último siglo, una superficie que es igual a dos veces su ancho efectivo, (es decir, un total de unos 4 km, sin considerar los anchos ocupados por las islas), con tasas de erosión y sedimentación de decenas de m/año o incluso algo superiores. Tal singularidad morfodinámica del río Paraná Medio genera una variedad de elementos geomorfológicos en sus islas que es más grande que la común de observar en cursos de menores dimensiones. En este sentido, se reconocieron hasta 19 elementos geomorfológicos que dan origen a distintas arquitecturas de islas, tales como derrames, albardones, surcos erosivos, espiras, bancos de acreción lateral, cauces colmatados, etc. Justamente, los elementos geomorfológicos presentes en las islas proporcionaron una base para diferenciarlas, de acuerdo a su complejidad, entre: simples (formadas mayoritariamente por uno o dos elementos geomorfológicos), compuestas (son asociaciones de diferentes geoformas deposicionales, cuyas márgenes son concordantes con la traza en planta de estos) y complejas (presentan tanto márgenes concordantes como erosivas, y una mayor diversidad de elementos geomorfológicos). Con relación a la sedimentología, la granulometría predominante tanto en el lecho del río como en el grueso del cuerpo de las islas de cauce es la de arenas medias a finas, con arenas gruesas (y hasta guijas finas) en proporciones muy subordinadas. En las islas, las facies exclusivamente arenosas tienen espesores que varían entre 15m y 3m, ubicándose desde las profundidades del thalweg en tramos ensanchados hasta las alturas del nivel de agua relacionada con el caudal efectivo imperante durante su deposición (como banco de arena, en origen). Superpuestos a esos tamaños se encuentran sedimentos finos y arenas finas a muy finas que formaban parte de la carga en suspensión del río, cuyos espesores más frecuentes se encuentran entre 2 y 3 metros. Sin embargo, la gran diversidad de ambientes de las islas dada por la variedad de geoformas y dimensiones asociadas es propicia para que la depositación de sedimentos finos (limos, en especial) ocurra no sólo al superarse el nivel de cauce lleno, sino también en niveles inferiores, como ocurre en bajíos profundos tales como lagunas y cauces en proceso de desactivación. Por ello, llegan a identificarse hasta 9 metros de sedimentos finos dentro de islas originadas deposicionalmente en el cauce principal. Existe además un amplio rango vertical donde coexisten ambas facies granulométricas, lo que está determinado por una diversidad de factores, tales como la mayor o menor cercanía del thalweg al momento de la sedimentación, por caso. La combinación de la información anterior con la relativa a la interacción del flujo de agua y sedimentos, aplicando metodologías de cálculo hidráulico y de transporte de sedimentos ajustados a este sistema fluvial, posibilitó concluir que la interrelación de factores como la característica sinuosa a meandriforme del thalweg, las fluctuaciones del caudal efectivo (o formativo), el tipo de materiales de las márgenes, la capacidad de transporte de sedimentos, la distribución diferencial de caudales líquidos y sólidos en las bifurcaciones, genera un sistema de retroalimentación entre los procesos de depositación/erosión a una escala temporal de orden decenal. Esta retroalimentación parece ser la principal responsable de la generación del patrón anabranching en este río. Por otra parte, los cambios en la pendiente de la superficie del agua y el tipo de material que compone las márgenes del río serían las dos variables principales que parecieran condicionar los dos estilos del patrón anabranching; esto es, de brazos relativamente cortos y otros más largos. Así, una mayor pendiente longitudinal y la presencia de planicie aluvial conformando ambas márgenes del río promovería mayor energía dentro del cauce y menor control litológico, lo que favorecería la formación y modificación de islas mediante los mecanismos ya mencionados, rodeados por largos brazos de jerarquía más o menos similar. En los segmentos de menor pendiente y con mayor resistencia a la erosión, con una margen limitada por una barranca antigua resistente, y la otra, por planicie aluvial, el cauce origina una forma en planta dada principalmente por una sucesión de tramos estrechos (de cauce único) y ensanchados (con formación de islas, de tamaños más reducidos que en los segmentos de mayor pendiente) modelados principalmente por la dinámica meandriforme del thalweg.