La mayoría de nosotros conocemos la existencia de las olas y las mareas. Podemos verlas a lo largo de nuestras costas y, aunque no les prestemos mucha atención, también sabemos que las olas y las mareas mueven el sedimento que reposa en el fondo marino: arena, barro, conchas y… plásticos.
Todos podemos ver ondulaciones y pequeños canales en las playas o estuarios creados por el movimiento del agua de las olas y las mareas. Si buceamos a unos pocos metros por debajo del nivel del mar, podemos ver algunas morfologías que son producto de las corrientes de marea y las olas, por ejemplo, dunas y crestas submarinas (Figura 1).
Figura 1 La morfología del fondo marino: marino poco profundo versus aguas profundas.
El fondo marino poco profundo está controlado por corrientes de marea y corrientes impulsadas por el viento. Estas típicamente producen barras y dunas submarinas (ver la imagen a la izquierda). El fondo marino profundo está controlado por corrientes impulsadas por la gravedad. Los canales submarinos son probablemente las morfologías más notables producto de estos tipos de corrientes (ver la imagen a la derecha). Imágenes modificadas de www.EMODnet.eu.
Pero, ¿eso es todo lo que hay en el fondo marino? ¿Qué pasa si nos movemos a partes más profundas del fondo marino? Muchos de nosotros hemos visto mapas que representan la morfología general del fondo marino de la Tierra (https://earthobservatory.nasa.gov/images/87189/seafloor-features-are-revealed-by-the-gravity-field). Estos mapas muestran una superficie del fondo marino muy accidentada. Usando la misma terminología creada para nuestros continentes, vemos valles, montañas, volcanes y enormes depresiones. Y las cosas se vuelven realmente interesantes al observar imágenes de alta resolución de encuestas batimétricas de vanguardia en estos fondos oceánicos profundos. Vemos morfologías que se parecen a… ¡ríos! Sí, lo parecen, pero se llaman ‘canales submarinos’ (Figura 1). Pero, ¿cómo es esto posible si ya estamos bajo el agua… ríos dentro del océano? No exactamente… Las estructuras que asemejan la forma de un río en el fondo marino están formadas por sedimentos que se mueven cuesta abajo.
Conocemos varios escenarios donde volúmenes relativamente grandes de sedimentos caen regularmente a través de la columna de agua del mar y se mueven cuesta abajo sobre el fondo marino solo por el efecto del campo gravitacional de la Tierra. Los más comunes son: (1) la entrada de sedimentos de los desagües de ríos en el océano, (2) el colapso de sedimentos acumulados en las cabeceras de los canales o a lo largo de sus primeros kilómetros, (3) la entrada de sedimentos acumulados en las cabeceras de los canales por corrientes relacionadas con las olas y las mareas, y (4) el colapso de porciones relativamente grandes del fondo marino por terremotos. Estos escenarios resultan en una amplia gama de mezclas de diferentes tipos de rocas y tamaños de partículas (¡incluyendo basura hecha por el hombre!).
Cualquiera que sea la mezcla de materiales sólidos, las partículas de sedimento que caen también desplazan el agua que las rodea, empujándola hacia afuera y arrastrándola en la misma dirección del flujo. Esto es crucial, porque hay un momento en que el sedimento y partes del agua circundante comienzan a moverse en la misma dirección; una especie de mezcla de flujo de agua y sedimento moviéndose de manera independiente en el agua. Puedes llamar a este tipo de corriente: ‘flujo sedimentario impulsado por gravedad’; pero muchos prefieren llamarlo simplemente ‘flujo de turbidez o corriente de turbidez’. Verás que flujo y corriente son términos usados indistintamente, pero para estudios de ‘dinámica de flujo’, “flujo” es el preferido.
Al final, tanto las corrientes subacuáticas, como las corrientes de turbidez, y los flujos en los ríos afectan el sustrato de manera similar: erosionan y depositan sedimento. El agua, debido a su viscosidad, puede empujar y tirar de partículas como fragmentos minerales o conchas a medida que se mueve. Estas últimas también pueden chocar con otras partículas empujándolas y desplazándolas a otras ubicaciones.
También hay una serie de ‘fenómenos de flujo’ que ocurren tanto en ríos como en canales submarinos con consecuencias similares. El salto hidráulico es uno de los más efectivos en la erosión y deposición de sedimentos entre estos fenómenos. El salto hidráulico resulta de la interacción compleja entre el campo gravitacional y las propiedades físicas del agua y las partículas sólidas. Simplificando, si un flujo acelerado que se mueve cuesta abajo se ve obligado a desacelerar ‘demasiado rápido’, puede desarrollar un estallido localizado o un llamado salto. Es como una cascada al revés. El salto se asemeja a una ola rompiente típica en una playa, pero no te equivoques, la dinámica de fluidos es totalmente diferente (Figura 2-1). El agua se mueve hacia arriba en estos ‘saltos’, y esto causa una presión negativa en el área del suelo debajo del estallido. Se comporta como una aspiradora, tratando de absorber lo que hay en el suelo. Estos saltos hidráulicos pueden crear grandes agujeros (surcos) en el fondo marino e incorporar toneladas de nuevo sedimento dentro de una corriente en curso (Figura 2-2). Los saltos hidráulicos son extremadamente difíciles de observar en entornos subacuáticos, pero recientes esfuerzos de investigación en canales submarinos conectados a deltas han registrado movimiento de sedimentos que coincide con el movimiento esperado de sedimentos a lo largo de secciones cuesta abajo (Figura 2-3).
Figura 2 Saltos hidráulicos en curso y sus efectos en el registro sedimentario.
1) Un surfista cabalga sobre la parte superior de un salto hidráulico formado por una fuerte corriente que proviene de una laguna a la derecha de la imagen (ver el video completo aquí: https://youtu.be/eDmoXkF-g9I?t=278). 2) El relleno del cañón Alikayasi, parte de un canal submarino que existió hace 12 millones de años, muestra arquitecturas de surcos y rellenos que se pueden explicar interpretando la ocurrencia de potentes saltos hidráulicos (ver investigación en curso aquí: https://eartharxiv.org/repository/view/1298/). 3) Estas imágenes muestran tres instantáneas de una corriente que ocurrió en canales submarinos conectados al delta del río Squamish. Un perfilador de corriente Doppler acústico (ADCP) registró una explosión de sedimentos que formó una nube con morfologías 2D similares a saltos hidráulicos en entornos subaéreos (ver Hughes Clarke, 2016).
Resumiendo, hay geomorfologías en el fondo marino profundo similares a los ríos continentales y producidas por procesos que comparten algunas similitudes, pero las diferencias también pueden ser significativas. Aún definimos muchos de los procesos que transportan y depositan sedimentos en el océano profundo a partir de una buena cantidad de suposiciones. Necesitamos continuar con los esfuerzos de investigación enfocados en estudiar las partes más profundas y oscuras de nuestros océanos. En el próximo artículo, hablaremos sobre otro tipo de corrientes impulsadas por gravedad en el océano que modelan las partes más profundas del fondo marino: las corrientes termohalinas.
Referencias: Hughes Clarke, J.E.H., 2016. Primera vista de ángulo amplio de corrientes de turbidez canalizadas vincula pasos cíclicos migratorios a características del flujo. Nature communications, 7(1), pp.1-13.
