2020-05-05

[Publicado 2020-05-04 en The Conversation España]
Las máquinas de Salvador intentan por tercera vez extender una pista de arena que le permita acceder de nuevo a su salina (al fondo, la montaña de sal), aislada frente a San Carlos de la Rápita (Tarragona). Los anteriores intentos han sido desbaratados por tormentas menos intensas que Gloria.
Llevamos dos meses luchando contra las olas para reconstruir la barra del Trabucador, hemos invertido todas nuestras excavadoras y 400 000 euros. Ninguna institución nos ayuda. 




Actual estado de la playa del Trabucador, que unía la punta de la Banya (ahora una isla) con el resto del delta. Se distinguen los restos de un puerto deportivo para windsurfistas. Infosa

Salvador Cavaller habla de Infosa, una salina que lleva décadas produciendo sal en el delta del Ebro (Tarragona). Técnicamente, su empresa ha dejado de estar en la península ibérica para formar parte de una nueva isla, la decimocuarta mayor de España. Su tamaño, cercano a los 30 km², es similar al de La Graciosa canaria. 

Los efectos de Gloria

El 21 de enero de 2020, el viento y las bajas presiones asociados a la borrasca Gloria hicieron subir las aguas del Mediterráneo alrededor de un metro. Las olas de hasta 8 metros arrasaron la barra del Trabucador, una estrecha y frágil playa de 6 km de longitud y 120 metros de anchura que unía la punta sur del delta (la punta de la Banya) con el continente. 




Fotografías satelitales (Sentinel) antes (izquierda) y después (derecha) del paso de la tormenta Gloria. A la derecha se ve el lóbulo sur del Delta convertido en una nueva isla. Sentinel (ESA)

Gloria ha puesto de manifiesto una vez más la fragilidad de los deltas. La retención del sedimento en los embalses está poniendo en peligro muchos de estos importantes ecosistemas en el mundo. El sedimento que cada tormenta se lleva del delta ya no es repuesto por el río en los años siguientes.
Mi familia tiene una propiedad en la desembocadura del delta y de niño nos solíamos acercar a ver el faro de Buda, cuenta Salvador. 
Hoy ese faro está casi 3 km mar adentro. Fue construido en tierra en 1864. Cada año el mar le gana unos metros al delta y hoy apenas se le distingue en el horizonte. 




El faro de Buda en los años 50. Author provided

El delta del Ebro, un producto humano

Para salvar el delta, hoy barajamos al fin la eliminación de presas poco necesarias y el dragado de otras para restaurar el tránsito natural del sedimento y la fauna, siguiendo la estela de EE UU. 
Sin embargo, tanto el del Ebro como muchos otros deltas son en realidad paisajes tan antropogénicos como las presas que los amenazan. 
En el caso del delta del Ebro, existen datos muy completos sobre su origen y la evolución. Las primeras descripciones legadas en el periodo romano hablan de un delta de tamaño insignificante. La datación del suelo indica que su formación comenzó hace unos cuatro mil años y el principal sospechoso es el ser humano. Concretamente, los habitantes de Iberia que en ese periodo cambiaron su vida cazadora y recolectora por la agricultura, talando grandes extensiones de bosque y dejando el suelo desprotegido. La erosión avanzó entonces entre diez y mil veces más rápidamente, según los lugares.




El Castildetierra (Bardenas Reales) es un paisaje creado por la erosión de sedimentos de distinta dureza acumulados en la cuenca sedimentaria del Ebro hace entre 50 y 10 millones de años. Los estratos más duros que protegen estos montículos de la erosión son rocas calcáreas que se forman en el fondo de lagos.Yurki/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Antes de la agricultura, el sedimento provenía (en mucha menor cantidad) de los Pirineos, de la cordillera ibérica y de la erosión de la cuenca del Ebro, responsable de parajes tan característicos como las Bardenas Reales (Navarra). La vegetación autóctona protegía el suelo de la erosión y por eso el aporte de sedimento al delta era mucho menor. 
Además, muchos de los ríos de la península ibérica, también el Ebro, desembocaban en estuarios en lugar de deltas porque el nivel del mar acababa de subir unos 120 metros debido a la fusión del hielo polar. Esa subida del nivel del mar culminó hace 6 000 años inundando los valles de los ríos junto a sus desembocaduras. Luego, la agricultura aceleró el relleno con sedimento de esos estuarios. 

Los lagos que se transformaron en río

Pero el río Ebro no siempre fluyó hasta al Mediterráneo. Hasta hace unos 10 millones de años (recientemente, en términos geológicos) todo ese sedimento quedaba atrapado en un enorme conjunto de lagos en el interior de su cuenca hidrográfica, que abarca desde los Monegros y Lleida hasta las propias Bardenas Reales (Navarra) y La Rioja. 
Después, ese gran lago, que se había ido llenando de sedimento hasta alcanzar unos 700 metros de elevación, se desbordó vertiendo sus aguas hacia el Mediterráneo.
Conforme el nuevo río (el Ebro) se encajaba a través de la cordillera costero-catalana donde se produjo el desbordamiento, el sedimento acumulado en la cuenca interior empezó también a ser excavado de nuevo por la erosión –así se formó el fotogénico relieve actual–. Este material fue transportado a lo largo del Ebro y sus afluentes hasta el mar.




Simulación geofísica de la evolución de la cuenca del Ebro combinando movimientos tectónicos con el cálculo de la erosión.

La parte invisible de los deltas

Fruto de esos 10 millones de años de transporte por el río, hoy el volumen de sedimentos es mucho mayor de lo que se aprecia a simple vista. Abarca una longitud de hasta 200 km a lo largo de la costa y penetra hasta 50 km mar adentro. En total, alberga unos 40 000 kilómetros cúbicos de arena acumulados durante 10 millones de años. 
La parte emergida de los deltas, la que visitamos en vacaciones y compartimos con cientos de especies de aves, es una pequeña parte de una enorme masa submarina de sedimento. 




Torres eléctricas en la playa del trabucador, 2013. Quynh Nhu Hoang, Author provided

Esa fracción visible es el resultado de un frágil equilibrio entre la erosión de los continentes, el transporte del sedimento por los ríos, la corriente y dinámica costera y la subida del nivel del mar (relacionada con el cambio climático). 
A los procesos mencionados se suman la progresiva compactación del sedimento y el hundimiento de la litosfera terrestre bajo el creciente peso del delta (debido a que la litosfera descansa sobre el magma fluido del manto terrestre, un fenómeno conocido como isostasia). 
Estos dos últimos mecanismos son los principales responsables, por ejemplo, del peligro creciente que corre el delta del Rin (Holanda). Su mayor parte se encuentra hoy a varios metros bajo el nivel del mar y protegido por diques. 




La barra del Trabucador en el lugar donde las olas la arrasaron.

Decisiones humanas

A estos mecanismos hay que añadir a la humanidad, autoexcluida de esa naturaleza y autoerigida en árbitro que designa qué es natural y qué artificial. Primero formamos el delta talando bosques y usándolos para la agricultura, promoviendo la erosión del suelo. Luego construimos presas que impiden que ese sedimento alcance la costa. Ahora necesitamos excavadoras para restaurar lo que primero creamos y luego destruimos. Como decía el poeta Bloem sobre su tierra (el antropogénico delta del Rin): Wat is natuur nog in dit land, “¿qué queda de natural en este país?”, ¿qué debemos preservar? 
Hoy, la pandemia lo ha paralizado todo, pero en algún momento los gestores, los científicos y los ingenieros tendrán que buscar respuestas y reencontrar un equilibrio. La removilización de sedimento o la eliminación de presas son soluciones que se deben sopesar con otros intereses. Pero el delta del Ebro ya nos ha enseñado que cada vez que desafiamos los equilibrios naturales, más tarde o más temprano, lo pagamos.


Actualización
La empresa ha conseguido comunicar la isla con el resto del delta.

Trabucador bar before Gloria - by Christian Lang

Trabucador bar before Gloria - by Infosa

2020-04-09

Lithospheric slab bouyancy during plate convergence - Python code for an analytic solution

This code relates to the Boonma et al. (2019) paper: Lithospheric mantle buoyancy: the role of tectonic convergence and mantle composition.
https://www.nature.com/articles/s41598-019-54374-w

It is my analytical approach to the same problem. 
It calculates the evolution of lithospheric bouyancy as a function of convergence rate, and initial density contrast.

Edit parameters in lines 27 to 35. Then run the code clicking the 'play' symbol.
Then watch the results looking at the grapic output (click the top left icon).
    

2019-11-21

Habitabilidad planetaria, Biosphere-2 y la primera vez que supe de Bannon

El tránsito solar de Venus en junio de 2012 resalta su
atmósfera gracias a la dispersión y refracción de la luz del Sol.
Credit: JAXA/NASA/Lockheed Martin
La de físico es una profesión que te permite considerar la Tierra como una esfera perfecta justo a la distancia del Sol que hace su temperatura habitable. Si esa esfera estuviera más lejos, su temperatura de equilibrio radiativo sería demasiado baja. Si nuestra estrella fuera de mayor tamaño o luminosidad, nuestra bolita sería demasiado calurosa para albergar agua líquida y ya no sería el blue marble. Jugar con la ley de Stefan-Boltzman es divertido porque, sustituyendo la temperatura y el radio del Sol (Tef=5505 ºC; R*=695.000 km) y su distancia a la Tierra (a=149 millones de km), nos predice una temperatura de equilibrio radiativo de 5.4 confortables grados Celsius, bastante cercana a la que disfrutamos.
Puedes modificar los valores en este script y calcular T_eq pulsando el 'play':


La fórmula funciona bastante bien para Mercurio y para Marte y la tentación es pensar que esta ley dará igual de buenos resultados en todos los planetas, pero las cosas no son tan fáciles. Por ejemplo, aplicando la fórmula a Venus obtienes 66 ºC, muy lejos de los tórridos 464 ºC medidos por las misiones espaciales. Se sabe que la principal causa de esta disparidad es el efecto invernadero de la densa atmósfera de Venus.

Pero los mecanismos que hacen que un planeta resulte habitable son muy
La atmósfera de un planeta determina 
su clima y está a la vez muy ligada a la 
tectónica de placas, que facilita el reciclado 
 del carbono emitido en volcanes de 
vuelta al manto.
La ilustración es del libro que próximamente 
publicaremos en ed. Marcombo: 
(In-)Habitabilidad planetaria
por Butturini y coautores, 2020. 
diversos e interactúan de formas muy complejas. La vida, por ejemplo, ha ido modelando el ciclo del agua, del carbono y del oxígeno en la Tierra, además de su albedo. Y todos estos componentes son esenciales para regular el clima. El ciclo del agua determina a qué velocidad se erosionan las rocas silíceas en la superficie de la Tierra, y esa erosión es clave en la captura del CO2 atmosférico y su fijación natural en forma de roca en el fondo marino. Sin erosión, nada limita el efecto invernadero del CO2.


La gran pregunta entonces es:
¿Cómo un sistema tan complejo ha sido capaz de mantener su habitabilidad de forma continua desde casi la formación de la Tierra hace 4.400 millones de años?


Hace 7 años conocí a los creadores de un proyecto que los mayores de 40 quizá recuerden de las noticias de la época:

Biosphere 2 fue un gigantesco espacio de 12.700 m2 completamente sellado y aislado en medio del desierto de Arizona, ideado y desarrollado por John P. Allen y un variopinto grupo de ingenieros, artistas y científicos. Habitado por 8 humanos, el recinto acristalado fue diseñado para evitar cualquier intercambio de masa con el exterior durante años. El oxígeno respirado por las plantas y animales era regenerado por la fotosíntesis. El agua evaporada del suelo o transpirada por las plantas era recogida en zonas de condensación. Los desechos de todas las actividades humanas eran reciclados dentro de la nave en forma de abono. El agua de irrigación evapotranspirada por las plantas era recogida en zonas de condensación. Incluso la dilatación diurna del aire se acomodaba por medio de unas membranas elásticas gigantes que evitaban la fractura del aislamiento de cristal.

El resultado del gigantesco experimento fue aleccionador: A los problemas para mantener algunos de los ecosistemas como el marino, pronto se sumó la eclosión de algunas especies como hormigas, cucarachas y enredaderas en cantidades inesperadas. Llegó a haber reproducción animal y vegetal, aunque la mayoría de vertebrados e insectos polinizadores se extinguió. Pero desde el punto de vista científico y técnico, el problema más complejo fue detectar la razón por la que los niveles de oxígeno no se mantuvieron como se esperaba en base al balance entre fotosíntesis y respiración. Tras mucho análisis, se supo que el O2 era absorbido por la reacción del cemento de la estructura con la atmósfera de la nave.

Pero lo peor estaba por llegar: En el tránsito entre su primera misión (1991-1993) y la segunda, Biosphere-2 tuvo la mala fortuna de cruzarse en el camino de Steve K. Bannon, sí, el director de campaña y embajador europeo de Donald Trump. El entonces desconocido Bannon aprovechó mediáticamente las complicaciones que encontró Biosphere-2 y acabó haciéndose con el control financiero del proyecto y desbaratándolo.

Desde entonces el lugar se ha reconvertido en destino turístico sin valor científico alguno. Pero el audaz experimento ayudó a comprender mejor la inestabilidad de los ecosistemas y la dificultad de la colonización de otros planetas. Mostró la enorme complejidad de mantener habitable un pequeño ecosistema cerrado y su inherente inestabilidad.

Y lo más importante para mí: cuando Bannon llegó al poder, John y sus amigos ya me habían avisado de qué se le venía encima al mundo!
John Allen and myself at his Institute of Ecotechnics in New Mexico, 2016

See also:


2019-03-04

Cómo cambiarán los continentes en el futuro

[Ampliación de una contribución en La Vanguardia]

Preguntas Big-Vang (La Vanguardia): ¿Cómo cambiarán los continentes en el futuro?

Muy probablemente, el Mediterráneo se separará del Océano, se evaporará de nuevo y acabará convertido en una gran cordillera. Australia acabará empotrada contra China. En la Tierra habrá de nuevo un único supercontinente.

A corto plazo (geológicamente eso son algunos miles de años), la forma de los continentes varía debido a los cambios del nivel del mar. La acumulación del agua en los polos debido a las glaciaciones deja expuesto el fondo marino menos profundo en el resto del planeta. El último de estos descensos del nivel del mar fue de 120 metros y ocurrió hace veinte mil años, pudiéndose entonces caminar entre Gran Bretaña y la Europa continental o entre Asia y las grandes islas del sudeste (Indonesia, Sumatra, Java) o entre Asia y América por el actual estrecho de Bering. Estos cambios geográficos permitieron la colonización de todo el planeta por del Homo Sapiens.

Parte del actual fondo marino de la Tierra fue expuesto durante la última glaciación, aumentando la superficie expuesta de los continentes, como muestran las imágenes. [Datos: NOAA]










El actual aumento del nivel del mar de 3 milímetros por año, causado principalmente por el cambio climático ligado a la actividad humana, ya amenaza con inundar amplias zonas como Bangladesh o Nueva Orleans y se teme que cause grandes migraciones  en las próximas décadas.

A más largo plazo, en los próximos millones de años, el fenómeno principal que determina los cambios de los continentes es la tectónica de placas. La capa externa y rígida de la Tierra (litosfera) está dividida en una decena de placas que se mueven sobre el magma fluido en distintas direcciones. África se aproxima a Europa a una velocidad de entre 4 y 25 milímetros cada año. En pocos millones de años el Estrecho de Gibraltar se cerrará y el Mar Mediterráneo perderá el suministro de agua del Atlántico, evaporándose y depositando una capa de sal de cientos de metros de espesor, rodeada de un inmenso desierto. 

20 millones de años después, el acercamiento entre África y Eurasia aplastará en medio al Mediterráneo y lo convertirá en una enorme cadena montañosa desde Cádiz a Arabia. Para entonces, Australia habrá sido arrastrada hacia el continente asiático debido al hundimiento (subducción) de la densa litosfera del Pacífico.
Los continentes dentro de 50 millones de años según C.R. Scotese. http://www.scotese.com/

La relevancia científica de estas predicciones es cuestionable, puesto que nadie va a poder comprobar su validez. Pero su belleza es indiscutible. Os dejo con este vídeo de C.R. Scotesse con los movimientos de placas tectónicas previstos para el futuro: 

Más información:
Original article about sea level changes and future migrations:
https://www.nature.com/articles/nclimate3271

2018-07-07

Megainundaciones: ¿cuánto contribuyen al relieve terrestre?

[Este post fue inicialmente escrito para la revista de divulgación Naukas y está relacionado con dos artículos científicos que hemos publicado recientemente (ver lista de referencias al final)]

Antes de la geología estaba el mito. Catástrofes épicas que explicaban porqué vemos fósiles de seres que no existen y porqué otros fósiles que reconocemos como seres marinos se encuentran en lo alto de las montañas. Esa visión catastrofista tenía respuesta para todo y se convirtió en parte fundamental de las religiones.

Pero cuando la revolución copernicana emergió del renacimiento, esa forma mágica y sobrenatural de entender el mundo dejó de bastar y surgió la necesidad de comprender en base a lo cotidiano, a lo empírico, con un alcance universal.
Nicolas Steno desarrolló en 1669 los principios de la estratigrafía y un siglo después, el concepto trending de la época, el uniformismo, fue incorporado a la geología bajo el nombre de gradualismo (Hutton, 1785). Postulaba que las rocas y sus fósiles han sido formadas por los mismos procesos que observamos hoy en día, actuando lentamente, a velocidades similares a las actuales y durante  larguísimos periodos de tiempo que desafiaban los dogmas religiosos.

Así pues, desde los orígenes de la geología como una ciencia moderna más, el relieve de la Tierra ha sido visto como el resultado de lentos procesos: la erosión de los ríos; el movimiento y la deformación de los continentes. La ciencia geológica se fraguó por tanto en contraposición con aquella visión religiosa de grandes cataclismos. El gradualismo se convirtió en uno de sus más sólidos mantras científicos.

Y todo fue muy bien durante 150 años hasta que, a principios del siglo pasado, un hombre se atrevió a blasfemar contra ese paradigma tan lentamente consolidado. Se llamaba J. Harlen Bretz.
J. Harlen Bretz, 1949.

Bretz estudió el paisaje de la región de los Scablands, que ocupan buena parte del estado de Washington (EEUU). Encontró formas erosivas y acumulaciones de sedimento que sólo podía explicar invocando megainundaciones de una magnitud sin precedentes, hoy bien conocidas como las Inundaciones de Missoula. Inundaciones descomunales ocurridas hace unos 17.000 años y que debían haber excedido en varios órdenes de magnitud las inundaciones que habitualmente, en base a nuestra corta experiencia histórica, consideramos catastróficas.

Pese a su conocido carácter terco, Bretz tardó cuatro décadas en convencer a la comunidad geomorfológica de que su interpretación, por excéntrica que pareciera, era la más sencilla. Se estaba enfrentando a siglos de lucha entre las concepciones geológica y religiosa del mundo, y muchos de sus colegas le consideraban un lunático defensor de la segunda. A su manera, Bretz se convirtió en un hereje de la ciencia.

Todavía hoy en día, la noción de que las inundaciones más excepcionales también contribuyen al modelado del paisaje sigue siendo vastamente ignorada.

Pero ¿cuáles son estos fenómenos? ¿Cuanto contribuyen? ¿Cómo de excepcionales son?


Uno de los mecanismos responsables de estas megainundaciones es el desbordamiento de grandes lagos. El fenómeno es idéntico al que ocurre cuando una avalancha de roca bloquea el valle de un río de montaña y forma un nuevo lago: Cuando el lago rebosa, aunque inicialmente lo haga muy lentamente, la erosión puede desencadenar un aumento exponencial del flujo de agua, hasta producir caudales enormes de agua que pueden causar importantes pérdidas humanas y económicas río abajo.

Para emular el proceso, en este experimento en el USGS de Oregón formamos un pequeño lago tras una barrera de arena compactada:
Experimento de desbordamiento de un lago 
de 23 m2 barrado por arena compactada.

La erosión que produce el agua en el canal de salida se retroalimenta con el flujo de agua que dicho canal permite evacuar:


Esquema de la retroalimentación entre flujo de agua y erosión del 
desaguadero de un lago de montaña. Cuanta más erosión, más caudal 
de agua. Cuanto más caudal, más rápida la erosión.



Los datos disponibles sobre el pico de caudal que se alcanza en desbordamientos históricos permiten estimar empíricamente el riesgo en escenarios naturales. Los resultados son bastante intuitivos: cuanto mayor es el tamaño del lago y más débil es la barrera, más intenso será el pico de descarga de agua tras el desbordamiento. Pero estos resultados apenas permiten predecir la intensidad de las inundaciones porque las heterogeneidades de la barrera pueden ser tan determinantes como los factores anteriores: Una sola roca de gran tamaño, por ejemplo, puede retrasar la erosión del desaguadero y evitar la inundación.
Este sigue siendo el video que mejor muestra 
la fuerza a la que puede conducir un desbordamiento 
(en este caso el mar desborda sobre una mina a cielo 
abierto). Se trata de la Pantai Remis landslide
que ocurrió en Malasia en 1993.

Time-lapse del desbordamiento de una presa de tierra 
en Oregón (Marmot Dam, Sandy River, Oregon)

Sin embargo, las inundaciones por desbordamiento han sido mucho mayores en el pasado geológico que esos casos históricos, y pese a ello han permanecido mayormente ignoradas.

En un  artículo reciente (la referencia está al final de este post, Abril et al., 2018) hemos modelizado en 3D el flujo de la mayor megainundación de entre las mejor documentadas: El desbordamiento del Lago Bonneville durante el Pleistoceno, hace unos 15.000 años:


El desbordamiento del Lago Bonneville (Jarrett & Malde, 1987) tuvo lugar al sobrepasar su nivel la barrera topográfica formada por un delta fluvial (sedimento consolidado) a unos 1500 m sobre el nivel del mar. Alcanzó un caudal de agua de un millón de metros cúbicos por segundo: el agua que cabe en el Camp Nou, cada 2 segundos. Estos posts dan algo más de contexto: [1][2].

Desde las primeras exploraciones de Gilbert en el Lago Bonneville (Gilbert, 1890) y las de Bretz, se han acumulado numerosas evidencias de que el desbordamiento de muchos otros lagos ha desencadenado inundaciones de mayor intensidad que las registradas históricamente, que alcanzan los 10^5 m3/s (la mitad del débito medio actual del río Amazonas), como ocurrió p.e. tras el bloqueo del río Yigong por una avalancha en 2000.

Sin embargo, la mayor inundación podría haber sido la Inundación Zancliense, que puso fin a la Crisis de Salinidad Messiniense hace 5.3 millones de años (e.g., Blanc, 2006; Garcia-Castellanos et al., 2009), tras el desbordamiento del Océano Atlántico sobre un Mediterráneo parcialmente desecado. El consenso en este caso no es completo, pero de confirmarse podría haber causado caudales de hasta 100 millones de metros cúbicos por segundo. La compilación más completa de este tipo de eventos puede encontrarse en el material suplementario de nuestro artículo (Garcia-Castellanos & O'Connor, 2018, Scientific Reports) referencia más abajo).

Lo que proponemos en ese segundo artículo es un nuevo método para medir la erodabilidad de la superficie de la Tierra, es decir la facilidad con la que ésta es modificada por la acción mecánica del agua. Y ese método utiliza precisamente la erosión producida en todas estas megainundaciones ocurridas en el pasado reciente de la Tierra.

El método consiste en resolver con un código escrito en C un sistema de ecuaciones que calcula la erosión producida por el agua (modelos desarrollados por la comunidad geomorfológica global) y el caudal de agua que se produce en el desaguadero de un lago (relaciones hidrológicas relativamente sencillas). Simulando con este programa el desbordamiento de cada lago buscamos el valor de la erodabilidad de la presa natural correspondiente que permite reproducir los datos del caudal de agua. Estos datos de caudal han sido derivados a lo largo de décadas en numerosos estudios de geomorfología de campo en lagos del Pleistoceno (O'Connor & Beebee, 2009).

Esos estudios previos, junto con experimentos realizados con presas de tierra o arena, nos permiten disponer de datos sobre la descarga de agua y la erosión que se extienden a lo largo de 10 órdenes de magnitud en términos de volumen de agua total evacuada. La figura muestra los escenarios naturales mejor estudiados (los de volúmenes más importantes).

Datos sobre inundaciones debidas al desbordamiento de lagos naturales, compilados por O’Connor & Beebee (2010). Cada punto es una inundación indicando la descarga máxima de agua frente al volumen total de agua del lago. Los datos se extienden a 10 órdenes de magnitud en términos de volumen. 




Estos datos han servido para estimar el riesgo en escenarios naturales, aunque con muy poca precisión, para decidir el desalojo de valles fluviales cuando un río es bloqueado por una avalancha de roca, como ocurrió en el río Hunza (sin consecuencias) o en el desbordamiento e inundación en 1963 del Lago Issyk.

A nosotros, los datos de caudal nos han servido para cuantificar mejor a qué velocidad erosiona el agua el relieve del planeta. La esperanza es que en un futuro seamos capaces de predecir mejor la erosión, y concretamente, la peligrosidad de lagos a punto de ser desbordados.

Resultado de la simulación numérica de dos inundaciones (izquierda:
Lago Bonneville; derecha, experimento del vídeo mostrado más arriba).
Se muestra la evolución de varios parámetros como el caudal de agua Q
o el nivel del agua z_l. La erodabilidad necesitada para reproducir los
datos de caudal (círculos) es mucho menor en el experimento que en
Bonneville.
Relación encontrada entre la erodabilidad del desaguadero 
de los lagos estudiados y el tipo de roca. La correlación 
demuestra que el método permite medir la erodabilidad.

Los resultados indican no sólo que los desbordamientos catastróficos, pese a ser poco frecuentes, pueden cambiar significativamente el relieve, sino que además será importante incluir la periodicidad de las inundaciones (meteorológicas o no) en los futuros modelos, porque su distribución frecuencia-magnitud es también crucial en la evolución del relieve terrestre.

[My conference on this subject at the PAGES meeting, 2017]



Referencias:
  • Garcia-Castellanos, D., J. O’Connor, 2018. Outburst floods provide erodability estimates consistent with long-term landscape evolution. Scientific Reports. 8:10573. Doi:10.1038/s41598-018-28981-y [open access]
  • Abril-Hernández, J.M., Periáñez, R., O'Connor, J.E., Garcia-Castellanos, D. Computational Fluid Dynamics simulations of the Late Pleistocene Lake Bonneville Flood (2018) Journal of Hydrology, 561, pp. 1-15. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2018.03.065

Gilbert, Grove Karl, 1890. Lake Bonneville. 438 p., 51 leaves of plates. Monographs of the United States Geological Survey, v. 1.
O’Connor, J.E., 1993, Hydrology, Hydraulics, and Geomorphology of the Bonneville Flood: Geological Society of America Special Paper 274, 83