Geomorfología

La geomorfología (griego γῆ , Ge , Tierra, μορφή , morphed , shape y λόγος , logos , study) es el estudio científico de las formas terrestres y los procesos que dan forma a los planetas terrestres .

Los geomorfólogos analizan paisajes, buscan comprender su historia y evolución y predecir cambios futuros a través de una combinación de observaciones de campo, experimentos de laboratorio y modelado digital.

Definición

La geomorfología es la ciencia que tiene por objeto la descripción y explicación de las formas del relieve terrestre. Esta disciplina se construyó dentro de la geografía física (de la que fue durante mucho tiempo el buque insignia) luego de las geociencias . Es practicado por geógrafos, geólogos y arqueólogos según sus propios métodos y campos de investigación ( geodesia , geotecnia , etc.). Las formas de la superficie de la tierra (y los planetas terrestres) evolucionan en respuesta a una combinación de procesos naturales y antropogénicos, y tienden a equilibrar los procesos de ablación y acumulación. Estos procesos actúan en diversas escalas espaciales y temporales. A largo plazo (pequeñas escalas), el paisaje se construye en particular por levantamiento tectónico y vulcanismo (geomorfología estructural). Se trata, pues, del análisis del medio natural, que es un geosistema : un todo geográfico con estructura y funcionamiento propios, que se inscribe en el espacio y el tiempo (espacio-temporal).

La geomorfología es, por tanto, una disciplina que analiza uno de los componentes del medio natural, en estrecha relación con las demás disciplinas de la geografía física y las ciencias de la tierra (geología). Dos campos comparten el campo científico de la geomorfología:

la geomorfología estructural se refiere a la influencia de la estructura ( litología y tectónica, ver geodinámica ) en el terreno a diferentes escalas desde la tectónica de placas hasta las formas estructurales básicas (superficies, acantilados , etc.) geodinámica ;
la geomorfología dinámica (antes geomorfología zonal o climática) se especializa en el estudio analítico de procesos externos que contribuyen a la formación y evolución de accidentes geográficos; la erosión , la alteración , remoción, transporte, deposición, etc., edifican y cambian formaciones (litorales, red hidrográfica, etc.). También se refiere al aspecto particular de tal forma de acuerdo con un clima actual o los legados de un clima pasado (ver climatología y biogeografía ).

De forma esquemática, la geomorfología estructural explica las líneas principales del relieve, la arquitectura principal o la estructura, mientras que la geomorfología dinámica cambia las principales características del paisaje generalmente bajo el efecto del clima.

Desde la década de 1970, la exogeomorfología, el estudio de los relieves y la dinámica morfológica de los cuerpos planetarios extraterrestres, se ha ido desarrollando dentro de la planetología .

Modelo y formación asociada

El estudio geomorfológico tiene dos vertientes:

la geometría de la superficie topográfica (la topografía es la representación de lugares y formas del terreno en un mapa, la geomorfología interpreta las formas): el modelado ; la configuración de la superficie es morfografía , cualitativa o cuantitativa, utiliza medidas morfométricas en el suelo o mapas, fotografías aéreas, imágenes de satélite;
la noción de forma de relieve es inseparable de la de formaciones geológicas ( tierra ) asociadas con el relieve . Son dos tipos:
- las formaciones superficiales , consecuencia de la morfogénesis (formación y evolución del relieve). Su instalación acompaña la realización del relieve y, por tanto, su estudio es fundamental para explicar y fechar el relieve,
- el sustrato subyacente, en su lugar, formado por rocas a menudo mucho más antiguas , colocadas en diferentes condiciones paleogeográficas (antiguas distribuciones geográficas de relieves).

Para el geógrafo y geomorfólogo Claude Klein, “la geomorfología no es una, es trígono: hay una microgeomorfología, una mesogeomorfología, una megageomorfología” . Distingue diferentes áreas de estudio de acuerdo con una geomorfología naturalista: megaformas de relieve que esencialmente representan fenómenos zonales vinculados a la tectónica de placas , mesoformas que se explican principalmente por la dinámica de los perfiles de equilibrio y microformas (que él llama modeladas ) conformadas bajo la influencia predominante de la tectónica de placas . clima (en particular periglacial ).

Ventifact , microforma de ablación .
Rosa de arena , microforma de acumulación.

Historia

La disciplina es muy antigua si consideramos su objeto de observación - los relieves - y las fuentes que se remontan a la Antigüedad y la Edad Media, tanto occidentales ( Aristóteles (384-322 a.C.), Plinio el Viejo , Estrabón , Séneca , Avicena ) que Chino.

Shen Kuo (1031-1095), un gran naturalista y político chino, observa, por ejemplo, conchas fósiles en un acantilado y concibe que corresponde a una antigua costa. Otras formaciones le inspiran la idea de que la superficie de la Tierra está moldeada y remodelada por la erosión y que el clima podría evolucionar como Aristóteles o Leonardo da Vinci . Si bien la geomorfología aún no existe como tal, grandes naturalistas y viajeros como Alexander von Humboldt , James Hutton y John Playfair sientan las bases de la erosión. Carl Friedrich Naumann utilizó por primera vez en 1858 en su libro de texto de geología la expresión morfología de la superficie de la Tierra .
Charles Lyell
William Morris Davis propone un ciclo de erosión (en) .
Walther Penck y Brückner cuestionan los cantos rodados erráticos de los valles alpinos y comprenden los procesos de erosión glaciar .
Emmanuel de Martonne .

Herramientas de análisis geomorfológico

La evolución tecnológica ha permitido grandes avances en el conocimiento geomorfológico. Con ventajas e inconvenientes, cada una de sus herramientas, generalmente utilizadas en conjunto, permite una interpretación más detallada de los relieves y su evolución. Además, en ciertas regiones (montañas, cobertura vegetal significativa, áreas altamente urbanizadas, otros planetas del sistema solar), la recopilación de datos de campo es particularmente difícil y requiere el uso de técnicas y métodos especiales.

El mapeo geomorfológico ha cambiado, aún es preliminar a la implementación de medios más complejos y costosos. La cartografía resume información sobre la geometría, la disposición, las formas del relieve; la naturaleza y estructura de las formaciones superficiales; procesos incluyendo su duración y velocidad de formación y edad de accidentes geográficos. Los mapas topográficos proporcionan información sobre el modelo a través de altitudes (calificaciones) y curvas de nivel (o curvas de nivel ). Los mapas geomorfológicos tienen en cuenta los aspectos de las formas del relieve: modelado, formaciones superficiales correlativas, sustrato . Los mapas geológicos representan principalmente las formaciones (terreno) del sustrato y proporcionan información desigual sobre las formaciones de la superficie (a menudo, por convención, las formaciones de la superficie se omiten cuando su espesor es pequeño, lo que significa que el mapa geológico se convierte en un corte). Los mapas geológicos recientes del BRGM tienen cada vez más en cuenta estas formaciones, a menudo de época cuaternaria . Las formaciones superficiales están representadas por signos de tamaño de grano en mapas geomorfológicos.
Los datos altimétricos modernos de alta resolución se recopilan mediante lásergrametría o fotogrametría . Están organizados en Modelo Digital de Terreno y permiten un análisis morfométrico preciso de objetos geomorfológicos.
Los métodos geodésicos ( teodolitos , GPS, etc.) permiten la ubicación del mapa, los puntos de medición.
Las técnicas sedimentológicas o granulométricas permiten analizar los depósitos sedimentarios (granulometría, facies , etc.) diferenciando sus condiciones de erosión, transporte y deposición. El relevamiento de la posición espacial de los depósitos permite establecer una datación relativa de eventos geomorfológicos (terrazas anidadas, depósitos de morrenas , varvas , loess , etc.).
Las estaciones meteorológicas e hidrológicas recogen variables meteorológicas (temperatura del aire, precipitación) y del agua (escorrentía superficial, caudales de los ríos ). Estos parámetros juegan un papel fundamental en la evolución de los fenómenos glaciares, periglaciares, gravitacionales y torrenciales, costas, etc.
Los análisis térmicos permiten conocer las características térmicas y la evolución de un suelo (en particular para el permafrost ): la temperatura se mide directamente en perforaciones o mediante el uso de sensores y sondas.
Los métodos geofísicos reemplazan o apoyan las técnicas de perforación. Los materiales del subsuelo tienen propiedades físicas particulares (velocidad de propagación de ondas sísmicas , resistencia a la corriente eléctrica, etc.). Tras el análisis, la firma varía la naturaleza y condición de la roca, la presencia de agua o hielo, temperatura, porosidad, etc.
El análisis de imágenes satelitales aporta una precisión cada vez mayor para la comprensión del relieve (planetas terrestres y otros) a diferentes escalas.

Procesos de erosión, agentes de transporte y formaciones superficiales.

Tradicionalmente, el término erosión designa todos los procesos de ablación, transporte y sedimentación de materiales rocosos; La erosión en sentido amplio es, por tanto, un tríptico. La erosión de los relieves produce modelos por ablación (muesca del macizo rocoso) o por sedimentación (depósitos correlativos).

Grandes transportistas

agua corriendo;
el viento ;
los glaciares .

Procesos fluviales

La dinámica fluvial , o geodinámica fluvial, estudia la evolución geomorfológica de los ríos (las formas resultantes de la morfología fluvial descendente). Es multidisciplinario y toma prestados elementos de método y diagnóstico de la geografía física (incluida la geomorfología), la geología , la sedimentología , la hidráulica , la hidrología , la biología y la ecología fluvial.

Procesos de viento

Los procesos eólicos (de Aeolus , dios griego del viento) se relacionan con la actividad de los vientos y más particularmente, con la capacidad del viento para erosionar, transportar materiales y luego depositarlos. Este agente es particularmente efectivo en áreas donde la vegetación es escasa (rexistasis), donde la aridez o el frío son marcados y con una gran cantidad de sedimentos sueltos. El término eolización designa los procesos geomorfológicos relacionados con la acción del viento.

El viento exporta partículas por deflación ; el control de la válvula es deflación selectiva que deja el suelo a medida que los fragmentos exceden la competencia eólica ( erosión eólica ), el transporte del viento se realiza por suspensión o saltación (viento arena, tormenta de arena) según tamaño de grano y finalmente se coloca un depósito eólico lugar (loess, arenas de dunas, etc.). El modelo o relieve eólico reúne formas esculpidas por la erosión debida al viento: macizo dunar, cobertura de loess, etc., ya sea en un contexto costero, bien en un contexto árido o semiárido.

Un modelo eólico se produce por la acción erosiva o constructiva del viento. El proceso de erosión eólica se produce por abrasión o pulido de las superficies expuestas ( dreikanter ), por la acción del viento cargado de partículas de arena y por deflación o remoción por el viento de partículas del tamaño de un grano de arena o de un limo ( loess ) pero a veces, cuando la competencia del viento es más fuerte, por elementos mucho más toscos.

La abrasión del viento: el viento provoca el desgaste de las partículas transportadas rozando entre sí y creando superficies lisas y características de pozo astillado (ver tamaño y exoscopia de cuarzo). La abrasión del viento produce guijarros facetados, ventifactos o dreikanters , yardangs de regiones desérticas (surcos paralelos excavados en depósitos blandos pero compactos).
La erosión eólica produce agujeros de viento , depresiones y charcas o cuencos de deflación, comunes en las regiones de dunas ( sebkha , playa, caldera o caoudeyre) y dunas de arena afilada (eolias: parabólicas, transversales, erg , sif , barchans , ghourds , etc.)
El proceso de aventado por el viento , por deflación, donde los granos pequeños son transportados por el viento, deja en su lugar una capa de guijarros y montículos de grava residual que protege las superficies arenosas de la erosión (ver regs (guijarros o guijarros) en el Sahara o en el Norte de Canadá).
La actividad eólica : la datación isotópica de la materia orgánica (C 14 ) muestra que más períodos de actividad eólica han tenido éxito, en particular durante los últimos 5000 años, ya sea en el Sahara, en Canadá, en China o en los macizos dunares de las costas europeas, etc.

Los procesos eólicos implican tanto la ablación, el transporte y la deposición de material de tamaño de partícula dependiendo de la competencia (fuerza) del viento. Por lo tanto, estos procesos construyen formas y formaciones de tamaño extremadamente variable (desde la microforma hasta la superficie regional) y de duración igualmente diversa. Por ejemplo, los grandes edificios de dunas que datan de las fases de avance del Cuaternario del desierto del Sahara pueden hoy estar congelados, enmascarados por la vegetación y así constituir legados de períodos más áridos en los que las arenas eran móviles y no fijas.

Procesos glaciales y periglaciares

Los glaciares (lenguas glaciares, casquetes o fona, capas de hielo e incluso nevadas ) por excavación o por deposición dando forma al relieve.

congelación
congelación
segregación de hielo
margen congelado

Modelos glaciales

ås ( ôs )
canal
circo glacial
depósitos fluvio-glaciales
drumlin
hombro
lago proglacial
ombligo
morrenas ( morrenas frontales, laterales, etc.)
Piel de oveja , rocas estriadas, estriadas
Sandur
hasta y tillite
valle colgante
vallum morénico
cerrar con llave

Modelos periglaciales

alass
hydrolaccolithe , Palsa y Pingo
pipkrake
permafrost
Grieta de retracción glacial, cuña de hielo
pisos estructurados

Uluru (Ayers Rock), Australia, inselberg y frontón
Totem Pole, Monument Valley , Arizona, paisaje de arenisca : pináculos y mesetas
El Matterhorn , en la frontera de Italia y Suiza, es el arquetipo del modelo glacial tipo cuerno.
El Cirque de Navacelles , Grands Causses: paisaje de meseta kárstica y meandro que se cruza
Atolón (geomorfología costera) de Atafu , Tokelau , Pacífico Sur

Geomorfología y ecología del paisaje

Como elemento estructurante de los paisajes , el relieve juega un papel en la distribución de los seres vivos a múltiples escalas. La geomorfología es un área importante de la ecología del paisaje . Las formas y estructuras del paisaje son determinantes para la flora y fauna y sus funciones dentro de los ecosistemas, en particular los corredores biológicos y ciertos puntos como islas , istmos , lagos , ríos , pasos , estrechos , hondonadas , etc. , que naturalmente dirigen el flujo de genes, especies y poblaciones.

Ver también

Bibliografía

Revistas científicas

“Geomorfología: relieve, proceso, medio ambiente” ; Revista científica apoyada por el CNRS, creada en 1995 por el Grupo Francés de Geomorfología en sustitución de la “Revista de Geomorfología Dinámica”, que se publica desde 1998. (54 números en línea con Persée, es decir, 547 contribuciones publicadas entre 1995 y 2008). Desde 2005, los números están disponibles en revues.org.

Otras fuentes bibliográficas

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Jean Tricart, El modelado de regiones cálidas. Bosques y sabanas. Tratado de la geomorfología , el volumen V. Ed. SEDES, París, ( 2 nd ) 1974, 345 p.
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Jean Tricart, Preciso de geomorfología. Volumen 3: geomorfología climática . Ed. SEDES / CDU, París, 1981, 313 p.
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Notas y referencias

J.-P.Peulvast, J.-R. Vanney, 2001
Claude Klein, De la mesogeomorfología a la microgeomorfología y la megageomorfología , Ophrys,2001, p. 6
F. Joly, 1997.
George P. (ed.), 1974 - Diccionario de geografía . PUF, París, pág. 155-156
54 números en línea con Persée