accident geogràfic From Wikipedia, the free encyclopedia
Un delta fluvial, o simplement delta,[1][2] és un accident geogràfic que consisteix en una acumulació de sediments, o cos sedimentari, que es forma en una àrea de la boca d'un curs d'aigua que transporta sediments i clasts d'una conca hidrogràfica amb una massa d'aigua relativament estacionària.
Segons on la conca desguassa les seves aigües (mar o llac), es pot tenir un delta marí o un delta lacustre.
El terme «delta» prové de la forma triangular que molts cossos sedimentaris d'aquest tipus formen sobre el terreny (semblant a la quarta lletra de l'alfabet grec, Δ).[1][2]
El delta és el contrari de l'estuari.
La imatge de la dreta[3] és una secció geològica ideal en la direcció longitudinal (paral·lela a la direcció predominant dels corrents del riu) d'un delta.
El front deltaic i el prodelta es caracteritzen per l'estratificació inclinada a gran escala. L'angle de la disposició de les capes (exageració vertical a la imatge de la dreta) depèn del tipus de sediment. És més alt en sediments gruixuts (grava, sorra) i més baix en els sediments fins (llim, argila). La superposició i la deposició a l'interior de la conca en temps successius (en l'exemple anterior t1 - tn) de capes i cossos sedimentaris dona lloc a una alineació geomètrica de tipus progradacional. La imatge de dalt és un exemple d'una progradació sigmoïdal (la forma de les capes en una secció és similar a la lletra sigma de l'alfabet grec).
Un delta marí està format per la combinació dels processos fluvials (sedimentació i corrents fluvials) i del processos marins (acció de les ones, corrents costaners i marees) en condicions ambientals, tant en la superfície de l'aigua com per sota.
De fet, la morfologia i la mida d'un delta depenen de múltiples factors:[1][4]
Els tres primers factors són altament dependents del clima, fisiografia del terreny (especialment del relleu)[Nota 3] i la litologia.[Nota 4] Els tres últims depenen de la interacció entre la conca de drenatge i l'erosió del riu amb la conca que rep l'aigua i el sediment transportat.
En particular, la forma típica d'un delta es realitza en el cas en què els processos fluvials tendeixen a prevaler sobre els marins (delta constructiu) i el delta avança (progradació) dins del llit. Per contra, la prevalença dels processos marins tendeixen a erosionar més ràpidament el delta que es forma, i redistribueix els sediments al llarg de la costa. En aquest cas es forma un estuari, on el llit del riu desemboca directament al mar.
La imatge de dalt ofereix una visió general de les formes adoptades pels deltes segons la prevalença dels processos fluvials o marins. La classificació utilitzada per definir un delta es basa en l'efecte combinat de tres factors:[5] volum de sediments transportats pel riu, energia de les marees i les onades. El delta del Mississipi representa el cas típic en què la construcció del delta està dominat pel volum de sediments, el delta del São Francisco és representatiu del delta dominat per les onades, i el delta del Ganges-Brahmaputra està modelat per les marees.
En general, el cabal hidràulic i el tipus de càrrega de sediments contingut en l'aigua es veuen afectats per l'estacionalitat, amb l'alternança de règims d'estiatge (durant la temporada menys plujosa) amb de riuades (en l'època de pluges). Aquesta estacionalitat pot tenir un impacte significatiu en la sedimentació.
El delta fluvial és un ambient sedimentari molt complex, amb diversos subambients:[6][7]
L'estudi dels sediments dels «deltes fòssils»[Nota 5] pot proporcionar informació sobre les antigues conques hidrogràfiques perquè en aquests sediments es troben minerals que provenen de muntanyes i substrats geològics actualment desapareguts.
Les següents són, en resum, les descripcions dels principals tipus d'aparells deltaics i les relatives condicions de sedimentació. Aquesta classificació pertany a Galloway (1975)[9] en el qual els deltes es classifiquen en funció de la influència dels corrents dels rius, de les onades i de les marees.
Òbviament, aquesta tipologia no esgota tota la gamma de variabilitat d'un aparell deltaic natural. Hi ha determinats tipus mixtos en gradacions entre els termes purs d'aquesta classificació, fins i tot depenen de la importància en que diferents autors donen a certs processos i a les normes la classificació utilitzada. Com a exemple, el delta del Po es troba en realitat en el límit entre un tipus de sistema deltaic lobulat (per al perfil complex i l'elevat nombre de canals distributaris) i el tipus en cúspide (per la rellevància dels processos costaners, especialment els corrents al llarg de la costa, que redistribueixen el sediment i dona lloc al tipus particular de progradació que es descriu a continuació per a aquest tipus de delta).
La plana deltaica forma una línia de costa molt irregular,[10] amb franges de terra allargades (com «dits») que sobresurten en el mar, semblant als dits del peu d'un ocell (vegeu l'exemple del delta del Mississippí). Aquestes digitacions són produïdes per la ràpida deposició de sediments als costats dels canals distributaris, que s'eleven en forma de bancs naturals, promovent així el confinament de la càrrega que manté la seva individualitat i avança cap al mar. Els dipòsits del front deltaic són barres derivades de la deposició de la càrrega inferior més gruixuda a la boca dels canals distributaris, per la sobtada disminució de la velocitat del corrent.
En general és (com l'actual aparell deltaic del Mississipi) un delta marí baix, amb els processos marins (corrents costaners, les onades i les marees) molt febles, amb poc desnivell topogràfic de la plataforma continental, i amb corrents fluvials d'un gran cabal i molta càrrega suspesa. Aquestes condicions es realitzen en les zones marines protegides del mar obert, com golfs (com el Golf de Mèxic) i braços de mar, a la que desemboquen els rius que drenen grans conques. En aquestes condicions, el delta tendeix a progradar-se ràpidament cap al mar; els canals distributaris avancen erosionant les barres dipositades prèviament a la boca fins que són abandonades en favor dels nous distributaris que s'obren dins de les badies interdistributàries.
En aquest cas no hi ha digitacions pròpiament dites, sinó uns lòbuls més o menys arrodonits. Un aparell deltaic d'aquest tipus es desenvolupa en condicions similars a l'anterior, però amb una acció més accentuada de les onades i del corrent costaner,[12] que redistribueixen el sediment entrant en una banda de sediments més continus formats per la juxtaposició de diverses barres.
La xarxa de canals distributaris és més dens i més inestable que el delta digitat, amb freqüents bloqueigs i ruptures. La presència de corrents al llarg de la costa permet la formació de cordons i de fletxes litorals.
Es caracteritza per la presència de només un o uns pocs canals distributaris i per una línia de costa més regular. El delta en cúspide correspon a un índex d'eficiència dels processos fluvials més gran que el del delta arquejat, però els dos tipus tenen unes dinàmiques substancialment similars.[13]
En aquest cas, el gradient topogràfic de la part submergida de la costa és més alt i els processos marins (onades i corrents litorals) són més actius que en els tipus anteriors: la seva acció neteja la fracció fina del sediment entrant i redistribueix els sediments sorrencs que s'acumulen en barres paral·leles a la costa, als costats dels canals distributaris. El delta tendeix a avançar en períodes d'inundacions formant barres, que es desfan en gran manera per l'activitat de les ones i els corrents durant els períodes d'estiatge.
En un delta en cúspide (com el delta del Po), les barres de la boca estan desgastades només parcialment i segueix sent una àrea de llacunes on es decanten sediments fins que, degut a l'avanç del delta, es converteix en una zona d'estanys i aiguamolls (com les Valls de Comacchio).
La prevalença dels corrents costaners i de l'onatge pot donar lloc al desenvolupament de cordons litorals paral·lels a la línia de costa. La prevalença de l'onatge en general dona lloc a cossos de deposició en ventall amb barres concèntriques.
En els deltes dominats per la marea, la morfologia de delta està controlada per les marees, com el delta del Ganges, que poden ser principalment submarins, amb prominents barres i bancs de sorra. Això tendeix a produir una estructura dendrítica (ramificada).[14] Els deltes dominats per la marea es comporten de manera diferent als deltes dominats pel riu i per les ones que solen tenir uns quants canals distributaris principals; una vegada que un canal distributari s'asseca es forma un nou canal en un altre lloc, mentre que en un delta dominat per la marea només es formen nous distributaris durant els temps en què hi ha molta aigua, com ara inundacions o tempestes. Aquests distributaris mantenen un cabal bastant constant fins que a poc a poc s'assequen.[14]
Un delta de marea d'aigua dolça[15] és un dipòsit sedimentari que forma un riu en una ria o en un estuari a la zona coneguda com a «subestuari».[16] Les valls dels rius costaners que van ser inundades per l'augment del nivell del mar durant el Plistocè tardà i el posterior Holocè tendeixen a tenir estuaris dendrítics amb molts tributaris. Cada tributari imita el gradient de salinitat des de la seva unió salobre amb l'estuari fins a la corrent fresca alimentada per la propagació de la marea d'aigua dolça. Com a resultat, els tributaris es consideren subestuaris.
L'origen i l'evolució d'un delta de marea d'aigua dolça implica processos propis de tots els deltes, així com els processos que són únics per a l'entorn d'aigua dolça.[17][18] La combinació de processos que creen un delta de marea d'aigua dolça provoquen una morfologia diferent i característiques ambientals úniques. Molts deltes de marea d'aigua dolça que existeixen actualment són causats directament per l'aparició o els canvis en l'ús històric de la terra, especialment la desforestació, l'agricultura intensiva i la urbanització.[19]
Aquestes idees estan ben il·lustrades pels nombrosos deltes de marea d'aigua dolça que s'estan produint a la badia de Chesapeake, al llarg de la costa est dels Estats Units. Les investigacions han demostrat que els sediments acumulats d'aquest estuari deriven de la desforestació de l'assentament post-europeu, l'agricultura i el desenvolupament urbà.[20][21][22]
Es forma quan un riu desemboca a una zona costanera «macromareal» (en anglès, macrotidal; amb marees superiors a 4 m).[23][24] En aquest cas l'acció del flux i reflux de les marees dona lloc a corrents que tenen una energia de transport major que els corrents fluvials entrants. Els canals distributaris (de forma d'embut acampanat) també funcionen com a canals de marea i dues vegades al dia pateixen el flux i el reflux del corrent, que processen constantment el sediment.
Els sediments de sorra, sota les directrius d'aquests canals, es caracteritzen per un balanceig típic d'«espina d'arengada» (en anglès: herringbone),[25] amb làmines emergents alternativament cap a terra i cap al mar pel flux i reflux de les marees (normalment preval en tot cas, la inclinació cap a terra). Aquests processos condueixen freqüentment a l'obstrucció dels canals, amb oclusions i variacions que condueixen a la formació d'una xarxa de drenatge força complexa aigües amunt de les boques de l'estuari.
Les àrees interdistributàries tenen el caràcter de plana de marea, amb la típica triple divisió de la zona de marees: la zona submareal (per sota de la línia de baixamar), intermareal (nivells entre la marea baixa i alta) i supramareal (per sobre del nivell de plenamar), i es pot desenvolupar canals de marea i llacunes d'aigua salada.
No hi ha verdaderes barres de boca, però hi ha cordons de marea estirats en direcció perpendicular a la costa per l'acció dels corrents de marea, que no migren lateralment, mantenint una forma lineal. En general, hi ha transport significatiu al llarg de la línia de costa, sent predominant l'acció de les marees. Quan les condicions de l'activitat de les marees són molt freqüents no es forma cap sistema deltaic i el riu desemboca directament al mar amb un estuari.
El delta «Gilbert» (anomenat així pel geòleg estatunidenc G.K. Gilbert, qui els va estudiar en detall a finals del segle xix),[Nota 6] s'ha estudiat clàssicament en entorns lacustres (tant és així que per alguns autors, «Gilbert» segueix sent sinònim de delta-conoide lacustre), encara que en la literatura científica més recent ofereix diversos exemples de contextos marins costaners.[27]
Es tracta de sistemes deltaics poc caracteritzats des del punt de vista topogràfic, amb una morfologia en forma de ventall [Nota 7] externament similar a la dels cons de tipus al·luvial.
La geometria interior presenta una clara divisió en tres elements:[28]
Aquest tipus de delta està format per sediments en general bastant gruixuts en gradients topogràfics costaners escarpats, i és característic dels ambients marins periglacials, amb rius amb flux torrencial i càrrega de sediments notable que desemboquen directament al mar. També es troben en les costes tectònicament actives, on la presència de falles o plecs sinsedimentàris (el moviment s'ha esdevingut simultàniament amb la sedimentació) a provocat augments locals i bruscs del gradient topogràfic i de l'erosió riu amunt de l'aparell deltaic.
En casos excepcionals, el delta fluvial es troba dins d'una gran vall i s'anomena delta fluvial invertit.
De vegades, un riu es divideix en múltiples branques en una zona interior, només per tornar-se a unir i continuar fins al mar. Aquesta zona es denomina delta interior, i sovint es produeix en els antics llits d'un llac. El delta interior del Níger el delta Peace-Athabasca són exemples notables. L'Amazones també té un delta interior davant l'illa de Marajó.
En alguns casos, un riu que flueix cap a una zona plana i àrida es divideix en canals que s'evaporen a mesura que avança cap al desert. El delta d'Okavango a Botswana és un exemple ben conegut.
Els deltes dels rius són ecosistemes de gran importància, la llar de moltes espècies d'animals i plantes. És un mitjà molt complex i estructurat [Nota 8] que permet la contigüitat de les comunitats tant marines i com continentals, sovint amb el desenvolupament d'adaptacions específiques.[Nota 9]
Al delta hi ha representats diferents geòtops:
La complexitat d'aquest entorn fa que sigui particularment fràgil i exposat a les conseqüències de l'activitat humana,[Nota 10] amb diversos factors de risc. Entre els principals es troben:[29]
El recent canvi climàtic, l'escalfament global del planeta i l'augment del nivell mitjà del mar a causa del desglaç del gel polar, dona lloc a la inundació de gran part de les àrees del delta, amb dramàtiques conseqüències sobre el medi natural i sobre les activitats humanes. Una altra greu conseqüència és un augment de la salinitat de les aigües costaneres i l'augment de la intrusió d'aigua salada en els aqüífers de la franja litoral.
Els deltes proporcionen principalment vastes extensions de terres cultivables i edificables. Gran part de la població costanera del món viu en zones deltaiques, com el delta del Níger, Bengala i el delta del Nil. Però aquestes àrees, per la naturalesa de l'ambient deltaic, són inestables i sovint estan amenaçades per inundacions fluvials o marines i sotmeses a un alt risc hidrogeològic, donant lloc als factors ambientals i antropogènics que es detallen en els apartats anteriors.
Els ambients deltaics també són importants en el camp de la geologia minera en relació amb la recerca de jaciments de combustible fòssils. L'alta velocitat de sedimentació, amb la possibilitat d'acumulació, enterrament i fermentació de grans quantitats de matèria orgànica, fa que els deltes siguin potencialment importants en jaciments de carbó i hidrocarburs (petroli i gas natural).[31]
No és insignificant la possibilitat de la valoració turística de les zones humides dels deltes. En Itàlia, l'exemple més notable de parc natural en ambient deltaic és el Parc del Delta del Po (dividit entre les regions de Vèneto i Emília-Romanya), que té una superfície de 52.000 hectàrees. A Catalunya podem trobar-hi el Parc Natural del Delta de l'Ebre (situat en les comarques del Montsià i del Baix Ebre), amb una superfície de 7.802 hectàrees.[32]
Els dipòsits de carbó poden sorgir de la transformació dels dipòsits de torba típics de les zones pantanoses que es desenvolupen en la plana deltaica al·luvial envoltada pels canals distributaris. Les transgressions marines regulen la distribució de les acumulacions de torba i la migració lateral dels canals distributaris, juntament amb una contínua subsidència, afavoreix la formació del típic cicle sedimentari repetitiu en direcció vertical.
Part dels dipòsits de carbó del «Coal measures carbonifere» (jaciments de carbó d'hulla) de la conca anglesa són d'origen deltaic. Un altre exemple són els jaciments del Carbonífer superior (Pennsylvanià) d'Illinois.[33]
L'entorn del delta és particularment propici per a la creació de jaciments d'hidrocarburs. Això es deu al fet que la posició de l'aparell deltaic el permet ficar-se en contacte amb les argiles marines (roca mare), riques en matèria orgànica capaç de produir hidrocarburs, amb les sorres deltaiques que constitueixen excel·lents magatzems, i la contínua sedimentació de material fi argilós que permet la cobertura dels dipòsits d'argil·la que preserven la matèria orgànica de la ràpida degradació en el llit marí, elements necessaris per als processos que condueixen a la transformació de la matèria orgànica en petroli i gas natural. Aquestes argiles segellen la part superior dels punts potencials d'acumulació hidrocarburs (trampa d'hidrocarburs).
En zones de prodeltes caracteritzades per una sedimentació ràpida i abundant, i per una subsidència natural durant el creixement del delta, es pot formar falles sinsedimentàries conegudes com a falles de creixement (en anglès, «growth fault»). El moviment al llarg del pla de falla provoca en la part deprimida de la formació un forat en el qual el sediment tendeixen a acumular-se per l'augment de l'espai disponible; això determina un engrossiment dels estrats de la part rebaixada de la falla respecte al equivalent a l'àrea no rebaixada (on els sediments tenen menys espai disponible per dipositar-se entre la part inferior i el nivell de la mar). En la zona rebaixada, la càrrega de sediment acumulat pot causar la deformació dels estrats fins a la formació d'un anticlinal. Aquests anticlinals poden formar trampes d'hidrocarburs.[Nota 11][34]
S'han explorat i posats en producció els principals jaciments de petroli del delta del Níger, els dipòsits deltaics del Juràssic mitjà de gres de Brent de la conca de la Mar del Nord,[35] i els dipòsits del Miocè de la conca de Pannònia.[36]
Les àrees del delta també poden ser considerades una font de grava i sorra, materials econòmicament rellevants per a la construcció.
Si es considera la definició de delta en el sentit ampli, és a dir, com una acumulació de sediments en la desembocadura d'un canal natural que a través de l'acció d'un corrent de líquid transmet material sedimentari dins d'una conca que conté un líquid relativament estacionari, llavors els aparells deltaics són recognoscibles tant en la Terra com en la superfície d'almenys altres dos cossos celestes del sistema solar: el planeta Mart i el satèl·lit més gros de Saturn, Tità.
En el primer cas, es tracta de cossos sedimentaris actius en el passat geològic del planeta; en el segon cas són cossos sedimentaris causats per fenòmens geològics probablement encara actius.
Hi ha sediments de dipòsits al·luvials i processats per l'aigua presents en Mart, que probablement es van desenvolupar en condicions similars a les de la Terra primitiva. Van ser detectats per les sondes espacials (especialment a través de la teledetecció fotogràfica) en canals situats dins d'esquerdes, valls i formacions geològiques similars a un aparell deltaic,[37] situades a la desembocadura dels canals dins de les zones deprimides de la conca i d'antics cràters d'impacte. Es creu que aquestes formacions es van originar durant la part final de l'era noaica (era geològica de Mart, fa uns 3.800 - 3.500 milions d'anys, que es correspon a la part més antiga de l'arqueà terrestre).
No hi ha una única opinió entre els investigadors sobre l'origen d'aquestes estructures. En general s'accepta que van ser causades per l'acció d'un agent en forma líquida; la seva distribució i la seva configuració són semblants a una xarxa de drenatge natural i tenen indubtables similituds amb les morfologies associades a les aigües continentals de la Terra. Això donaria suport a la hipòtesi que en el passat geològic de Mart va haver-hi aigua líquida (en l'actualitat, les condicions de la pressió atmosfèrica i la temperatura en la superfície de Mart no permet la presència d'aigua lliure, excepte en les regions més baixes). Però hi ha hipòtesis alternatives; aquestes formacions geològiques també poden haver estat excavades i construïdes a partir de diòxid de carboni en estat líquid[38] (present en quantitats significatives com gel sec en els casquets polars de Mart) o per metà líquid.[39]
També pel que fa la modalitat de les deposicions encara no hi ha unanimitat; específicament es discuteix si aquests dipòsits es deuen a corrents de baixa densitat, de tipus fluvial, o són de tipus de fluxos d'alta densitat i viscositat, de tipus similar a les esllavissades de fang i runes (flux de runa). Estudis recents[40] han descobert diversos tipus diferents dels dipòsits sedimentaris en forma de ventall en Mart; d'aquests, hi ha dos que tenen més afinitats morfològiques respecte als deltes marins o lacustres de la Terra:
Tots aquests cossos sedimentaris estan de fet (com els terrestres) compostos de diverses etapes de desenvolupament, amb la superposició de diferents morfologies, que semblen indicar una història bastant complexa i canvis considerables del nivell de la base.[Nota 15] En l'actualitat, aquests dipòsits són sens dubte inactius, més o menys afectats intensament pels cràters de meteorits, apareixent erosions en diversos graus i reelaborats pels processos eòlics que actualment prevalen en la superfície del planeta.
Recentment s'ha estudiat la distribució d'aparells deltaics hipotètics identificats fins al moment en el pol nord de Mart.[41] Per a la majoria d'ells (el 53%), la posició de l'elevació del delta frontal sembla alinear-se al llarg d'una superfície plana tancada que inclou la majoria de les «terres baixes» hemisferi nord de Mart, que posteriorment es va constituir com un paleo-oceà en l'era noaica. La majoria dels patrons de drenatge desenvolupats apareixen per sobre d'aquesta superfície ideal, que reflecteix el nivell mitjà d'aquest oceà hipotètic.
El satèl·lit més gros de Saturn, Tità, té una atmosfera molt més densa que la de Mart i fins i tot la Terra (la pressió atmosfèrica és 50% més alta que la de la Terra), amb el desenvolupament de núvols i de veritables llacs i mars d'hidrocarburs líquids (principalment metà i età).
D'acord amb totes les proves reunides fins al moment per la missió espacial Cassini-Huygens, en la superfície del satèl·lit existeix un cicle hidrològic no tan sols d'aigua, sinó també d'hidrocarburs, amb precipitacions i xarxes de drenatge que alimenta els embassaments de fluids atmosfèrics. En aquest context es poden reconèixer elements morfològics al·luvials i deltaics, com el que es poden veure a l'Ontario Lacus (fig. 3), una conca situada en el pol sud de Tità, on a la costa oest (a l'esquerra) és visible un objecte amb dos lòbuls interpretables com un delta lobulat, al final d'un possible canal fluvial amb meandres[42] que drenen líquids (aigua o hidrocarburs) per una plana lleugerament elevada en comparació amb el nivell de la conca.
La morfologia lobular de l'aparell deltaic sembla implicar la presència d'un moviment d'onatge i, per tant, presumiblement, de corrents costaneres de la mateixa conca. Aquest tipus de desenvolupament costaner es troba àmpliament en els llacs terrestres, com per exemple l'extrem sud del llac Albert, a l'Àfrica, entre Uganda i la República Democràtica del Congo.