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.

Sediment and nutrient deposition in different riparian forests and floods of the Middle Paraná River

“…Regard to the Middle Parana River there are no similar data to compare our results, however thicknesses of sedimentation were reported by Ramonell et al (2011) after the 2010 summer flood for sites located 120 km north to our study area. Close to the main channel authors recorded 0, 1, 3, 5, 30 and more than 100 cm of sedimentation.…”

“…For the Paraná fluvial system, there are very few direct measurements of sedimentation resulting from summer floods. Some of these direct measurements indicate specific thickness of 0 and >1 m after the 2010 summer flood (Ramonell et al 2011) and up to 1.40 m for the above normal 1982-1983 flood (Neiff et al 1985). On the other hand, some modeling studies have estimated mean thickness of sedimentation of about 4 to 6 mm year -1 for the Middle Paraná River floodplain (Amsler et al 2007), and other studies have estimated that the sediment deposited annually generates an average increase of floodplain bottom level ranging between 0.6 and 9.9 mm year -1 for the lower Paraná River floodplain (García et al 2015).…”

Byssal hairs in the invasive Asian freshwater bivalveLimnoperna fortunei(Mytilidae) in the Paraná River system with comments on this species in South America

“…The Paraná River is the second largest hydrographic system in South America and drains an area of 26,106 km 2 along its length of 3800 km (Paoli et al 2000). Along its right bank, in the middle stretch, a wide floodplain extends comprising numerous permanent and temporary water bodies as well as a great number of islands and banks (Drago 1989;Ramonell et al 2000). The annual phases of flood and drought, and the complex hydrological connectivity between lotic and lentic environments, are the main factors that characterise lateral and longitudinal exchanges of sediments, organic matter and organisms structuring the ecosystems (Junk et al 1989;Neiff 1990;Drago 2007).…”

Hydro‐geomorphological and sedimentological processes along the major fluvial‐lacustrine delta of the Paraná River (Argentina): Their role in floodplain construction

“…It is worth noticing that the delta is longitudinally limited on both margins by relatively elevated lands where Santa Fe city is located (on the right bank). On the left bank, an old aeolian dune field is placed inside the floodplain (Ramonell, 2021), where small towns, such as South Colastiné and Rincón, thrive (Figure 1b). The total area of FLD Leyes–Setúbal is 170 km 2 and the radial distance is ~16 km 2 .…”

“…Even though data on marine delta environments abounds, the characterization of lacustrine delta environments is scarce (Dai et al, 2013; Fernandez et al, 2011; Ramonell, 2021). These systems, composed of the main channel, secondary channels, and lagoons located in the floodplain, develop a complex network with a hydro‐geomorphological and sedimentological connectivity.…”