Conectividad, Paisajes, Cuencas De drenaje y Tectónica
Fuente: Colaje imágenes Google
Este post puede leerse comenzando desde la primera línea de mis comentarios preliminares. Sin embargo, yo recomiendo iniciar primero la lectura de la nota de prensa expuesta abajo y seguidamente la crítica con la que se encabeza este post. Con toda seguridad extraeréis más jugo de sus contenidos.
Un día, volando de Lima a Arequipa (Perú), observé un paisaje que me dejó atónito. EL avión viajaba a escasa altitud en la frontera entre el océano y tierra firme. Al mirar por las ventanillas de ambos lados del avión (casi vacío), podía observar un paisaje que se antojaba invertido. Los ríos serpenteaban por estrechos planos cerca de las cumbres, sin conectar con las líneas de falla por donde deberían naturalmente evacuar el agua. A veces cerca de ellas las aguas se encharcaban formando saladares, mientras los cañones permanecían secos en aquel árido paisaje. Pronto me fije en que las laderas de los acantilados que miraban al Mar Pacífico eran empujadas hacia arriba, en contra de lo que es natural. Hacia al mar. ¿Razón?; La placa tectónica de Nazca empujaba con tal virulencia la superficie emergida como para invertir la morfología natural de los cauces fluviales. ¡Impresionante! Se trataba de un caso arquetípico en donde la tectónica actual determina el relieve, siendo las fuerzas de la erosión natural de los continentes ninguneada. Empero hablamos de una región tectónica tremendamente activa, a diferencia de otras muchas. Muy por el contrario, en aquellos espacios geográficos muy maduros y cuya tectónica resulta prácticamente inapreciable, el relieve se aplana generando llanuras en donde los ríos, formando meandros, dejan fluir el agua hacia el mar con parsimonia, casi indolentes. Se trata de las dos caras de una misma moneda. En el modelado terrestre, según el lugar, pueden dominar las fuerzas de denudación continental (espacios tectónicamente estables) o las activas que levantan montañas a lo largo de millones de años. Todo esto viene a cuanto de la nota de prensa de la que os vamos a informar hoy y que lleva el ampuloso y equivoco título de “Un estudio muestra que la tectónica es la principal impulsora de la «conectividad» de las laderas”. ¡Menos lobos caperucita! De aquí que refutemos su siguiente aseveración: “El estudio ofrece una nueva comprensión de los mecanismos que determinan la eficacia con la que las laderas impulsan las inundaciones y los deslizamientos de tierra, así como promueven la presencia de humedales”. Perdonen los sabios autores, pero la mayoría de su desiderata resulta ser archiconocida.
Estos investigadores han llevado a cabo, cierto es, un duro y esmerado trabajo sobre la conectividad de las laderas a “escala continental” y puesto en acceso abierto con vistas a que la utilicen otros usuarios, docentes y responsables de la ordenación territorial y gestión/prevención de inundaciones. Y con tal motivo exponen: “‘Conectividad’ describe la probabilidad de que una parte del paisaje esté vinculada a un río«. La conectividad de las redes fluviales ya se infiere desde que se publicaron las Leyes de Horton, hará unos 80 años. Durante la década de los años 80 del siglo pasado, comenzaron a sentarse las bases de una disciplina naciente denominada “ecología del paisaje” que, con el tiempo, fueron ampliando su perspectiva del mundo biótico por incorporar también el abiótico. Bajo tal paraguas fueron apareciendo conceptos y métricas como los “índices de conectividad”. En los años 90 del mismo siglo se generaliza el uso de esos software informáticos a los que denominamos sistemas de información geográfica o GIS (SIG en las abreviaturas del imperio suajili) siguiendo a los previos modelos digitales del terreno.
Los autores llegan a la conclusión de que «el dominio de los impulsores tectónicos, como la pendiente del río y la actividad sísmica, sobre los impulsores climáticos, como la precipitación y la aridez, en el control de la fuerza de la conectividad para todo el territorio continental de los Estados Unidos (….) “Los investigadores encontraron que las zonas de alta conectividad están asociadas con una mayor propensión a los deslizamientos de tierra, mientras que las zonas de baja conectividad promueven el desarrollo de los humedales”. Y todo partiendo de una premisa que casi con toda seguridad resulta ser cierta: “las laderas cubren alrededor del 90% de la masa terrestre de la Tierra” y estas se encuentran conectadas con cauces fluviales.
Aquí debemos tener presente que la delineación de las cuencas de drenaje resulta ser la menos conflictiva de todos los restantes esquemas conceptuales con vistas a fragmentar el territorio paisajísticamente. Ellas son, a su vez, las unidades que canalizan los flujos de energía y materia. Soslayaremos aquí los paisajes kársticos. Personalmente las prefiero a cualquier otro tipo de fragmentación haciendo uso de estas, en mis indagaciones a lo largo de 40 años. No hay “nueva comprensión” en ninguno de sus resultados y sí, generalizaciones falaces. Obviamente un humedal no se va a formar en una ladera inclinada, pero si puede hacerlo tan pronto como la ladera alcance una llanura abruptamente. Deberían explicitar que entienden en su estudio por tectónica, ya que, si sustituimos tal vocablo por el de relieve, nada cambiaría en su discurso.
Admito que el trabajo atesora valor para ciertos usuarios, pero jamás puede justificar la siguiente falacia “El estudio ofrece una nueva comprensión de los mecanismos que determinan la eficacia con la que las laderas impulsan las inundaciones y los deslizamientos de tierra, así como promueven la presencia de humedales” ¿¿??.
Sin embargo, existen otras perspectivas que seguramente no han sido probadas por los autores. Estas se esconden en los criterios utilizados en la fragmentación del paisaje. En un estudio que personalmente realicé en el árido SE español, al utilizar las cuencas de drenaje llegué, “en primera instancia”, a las mismas conclusiones, es decir la tectónica determinaba gran parte de las estructuras del paisaje. No obstante, también disponía de una cartografía adecuada de los pisos bioclimáticos de la zona. Las cuencas “virtualmente” se estructuras de arriba abajo, es decir desde las cotas altas hasta desaguar en el mar. Por el contrario, los pisos bioclimáticos resultan ser fragmentaciones perpendiculares a las cuencas (franjas altitudinales). Realicé pues otro análisis con ellas obteniendo “sorprendentemente” resultados tan significativos como los previamente detectados con las cuencas. Es decir, era el criterio de fragmentación el que determinaba los resultados obtenidos. ¿Bioclimas o cuencas?: ¡Ambos!
Defender determinismos en ciencias de la naturaleza es muy preocupante, por cuanto implica que las restantes variables no condicionan nada. Raramente ocurren estructuras y procesos que solo se encuentran controlados por un único factor. De nuevo los autores se lanzan al vacío por falta de reflexión y testar adecuadamente sus conjeturas. Por desgracia resulta ser actualmente una fatídica práctica de la indagación científica contemporánea. Ya hablaremos más detenidamente de este asunto.
En cualquier caso, os dejo la nota de prensa ya que tiene algunos aspectos interesantes, especialmente en lo que respecta a las aplicaciones. Sin embargo, desde un punto de vista científico, la nueva comprensión, será la que ellos han logrado alcanzar ahora, cuando otros lo hihieron muchas décadas atrás. Extraña que no se señale tampoco la razón, “si existe”, que demuestre la superioridad de la tectónica sobre el clima, por ejemplo. Claro está, reitero que la delineación de las redes de drenaje se puede hacer automáticamente sin mucha discusión, mientras que la de clima y vegetación no. No obstante, insistimos en que el tipo de criterio de fragmentación puede y suele determinar los resultados obtenidos. Por cierto, la litología también determina la topografía del relieve, aunque todo depende de la escala de resolución. Cuando más amplio sea el territorio y los mapas menos detallados, infiero que la tectónica sale beneficiada. Sin embargo, a niveles finos no tiene por qué ser así. Vuelvan a releer las primeras sentencias sobre el Viaje Lima-Arequipa, por citar tan solo un ejemplo.
Cuando la tecnología prima en las cabezas de los científicos sobre los saberes previamente adquiridos y estructurados en teorías, alcanzamos altas cotas de analfabetismo investigador.
Juan José Ibáñez
Continúa………..
Un estudio muestra que la tectónica es el principal impulsor de la «conectividad» de las laderas
Imagen superior derecha: Diagrama conceptual del cálculo del Índice de Conectividad, que utiliza componentes ponderados aguas arriba y aguas abajo. Crédito: Admin Husic
Es muy probable que la mayoría de las personas que lean esto estén situadas en una ladera, ya que las laderas cubren alrededor del 90% de la masa terrestre de la Tierra.
Las laderas son características críticas del paisaje que mueven el agua de las crestas a los valles, transportan sedimentos y nutrientes, y vinculan los ecosistemas terrestres con los acuáticos, facetas de la «conectividad» de una ladera.
Un nuevo análisis a gran escala de la conectividad de las laderas a escala continental de la Universidad de Kansas se publicó recientemente en Geophysical Research Letters. El estudio ofrece una nueva comprensión de los mecanismos que determinan la eficacia con la que las laderas impulsan las inundaciones y los deslizamientos de tierra, así como promueven la presencia de humedales.
«‘Conectividad’ describe la probabilidad de que una parte del paisaje esté vinculada a un río«, dijo el autor principal Admin Husic, Harold A. y Donna R. Phelps Chair’s Council Assistant Professor of Civil, Environmental & Architectural Engineering en KU. «Si sabes que un cierto componente del paisaje está altamente conectado a una red fluvial, entonces, esa parte del paisaje podría contribuir con mucha agua, así como otros contaminantes a la red. En cierto modo, puede identificar algunas áreas de origen a las que podría dirigirse para la administración.
«Más básicamente, la ‘conectividad’ describe el movimiento del agua: qué compartimentos de un paisaje son eficientes para mover el agua como escorrentía. Algunas laderas transmiten fácilmente esta escorrentía rápidamente. Otras laderas no lo hacen.
El estudio incorporó datos de fuentes como modelos digitales de elevación creados por el Servicio Geológico de los Estados Unidos, el Modelo Global de Terremotos, el Sistema de Asimilación de Datos de Tierras de América del Norte, el Catálogo Global de Deslizamientos de Tierra y la base de datos del Observatorio de Inundaciones de Dartmouth.
Al tratar de determinar qué factores influyeron más en la conectividad, Husic, junto con el coautor y reciente graduado de KU Alexander Michalek, ahora en la Universidad de Iowa, informan «el dominio de los impulsores tectónicos, como la pendiente del río y la actividad sísmica, sobre los impulsores climáticos, como la precipitación y la aridez, en el control de la fuerza de la conectividad para todo el territorio continental de los Estados Unidos«.
Los investigadores encontraron que las zonas de alta conectividad están asociadas con una mayor propensión a los deslizamientos de tierra, mientras que las zonas de baja conectividad promueven el desarrollo de los humedales. Además, los investigadores trabajaron con la organización de defensa de la ciencia del agua CUAHSI para producir una nueva herramienta digital de acceso abierto para investigadores y el público, llamada «Index of Connectivity Mapper».
«Creamos estos mapas de conectividad estructural para cada cuadrícula cuadrada de 10 metros por 10 metros para todo Estados Unidos», dijo Husic. «Esto requirió el uso de supercomputadoras aquí en KU, porque hicimos este cálculo para aproximadamente 75 mil millones de ubicaciones en los Estados Unidos«.
En lugar de «acumular» los datos, los investigadores querían que el mapa, que cubre los Estados Unidos continentales, estuviera disponible gratuitamente para investigadores, conservacionistas, legisladores y estudiantes.
«Estos mapas pueden ayudar a los científicos y administradores de tierras en sus respectivos dominios. Un ecólogo puede querer entender cómo las laderas contribuyen con agua y nutrientes a un río y cómo eso afecta el ecosistema acuático», dijo Husic. «El índice de conectividad es una herramienta que se puede utilizar para ese propósito. Por otro lado, un administrador de tierras agrícolas puede estar interesado en encontrar puntos críticos de erosión o deposición del suelo, lo que también es posible gracias a la investigación de nuestros mapas de conectividad estructural«.
El investigador de KU dijo que esperaba que la pasarela de datos digitales también pudiera servir como una herramienta educativa para los estudiantes que trabajan en ciencias del agua o ingeniería ambiental, por ejemplo.
«Las matemáticas detrás de los mapas no son necesariamente increíblemente complejas, pero requieren recopilar y procesar fuentes de datos sin procesar, así como implementar muchas líneas de código», dijo Husic. «Entonces, de alguna manera hicimos todo eso por la gente. Será conveniente para los estudiantes y otros investigadores acceder a los resultados calculados y comenzar a trabajar con ellos de inmediato en lugar de pasar tiempo rastreando todas las fuentes de datos, escribiendo el código y verificando que los cálculos sean correctos».
Si bien el nuevo estudio de conectividad estructural compara las respuestas de las laderas a las condiciones climáticas históricas en lugar de las que se proyecta que ocurran debido al cambio climático impulsado por el hombre, esta idea proporcionará una mejor comprensión para predecir cómo un área puede responder a eventos climáticos más intensos pronosticados en las próximas décadas.
«Si podemos entender cómo responden las laderas a los aportes de lluvia, podremos predecir mejor las posibles respuestas futuras«, dijo. «Aquí en el Medio Oeste, a medida que cambia el clima, anticipamos cantidades similares de lluvia total, pero la lluvia disminuirá durante un período de tiempo más corto, lo que hará que los eventos sean más intensos. Mirando hacia el futuro, una consideración importante es cómo el aumento de la intensidad de los eventos cambia la cantidad de lluvia que es absorbida por las laderas en comparación con la cantidad que se transmite a los ríos».
Explora más a fondo
Comprender cómo las laderas conectan los ecosistemas
Más información: Admin Husic et al, Structural Hillslope Connectivity Is Driven by Tectonics More Than Climate and Modulates Hydrologic Extremes and Benefits, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2022GL099898
Información de la revista: Geophysical Research Letters
Algunos posts Previos Relacionados con el tema
Ecología del Paisaje y las Métricas para su Cuantificación
Génesis de los Paisajes de Suelos, Conectividad y Complejidad
Redes en Malla versus Jerarquías. Similitudes y Diferencias
Biodiversidad, Edafodiversidad y Teoría de los Subconjuntos Anidados
Evolución Social: Redes, Jerarquías y Sistemas Complejos
¿Originaron los procesos de erosión a gran escala la tectónica de placas?
