El cambio climático ya está aumentando las inundaciones, y los cambios en el uso del suelo están arrastrando más sedimentos a los ríos.
Las avulsiones ocurren cuando los depósitos de sedimentos obstruyen cada vez más el cauce de un río y este cambia abruptamente de curso.
Estos episodios de «salto de cauce» han provocado algunas de las inundaciones más mortíferas de la historia de la humanidad. Las avulsiones del río Amarillo, en China, causaron más de 6 millones de muertes a finales del siglo XIX y principios del XX.
Es imprescindible utilizar tecnologías como los satélites para entender cómo afectan estos cambios a los sistemas fluviales dinámicos e inestables y proteger a las personas que viven en sus alrededores.
A lo largo de la historia, importantes ciudades de todo el mundo han prosperado a orillas de los ríos. Pero estos también pueden ser fuerzas destructivas. Se desbordan con frecuencia y, en raras ocasiones, pueden cambiar de curso abruptamente.
Estos episodios de «salto de cauce», llamados avulsiones, han provocado algunas de las inundaciones más mortíferas de la historia de la humanidad. Las avulsiones del río Amarillo, en China, causaronmás de 6 millones de muertesa finales del siglo XIX y principios del XX. Se ha vinculado a episodios similares el declive de la civilización mesopotámicaa lo largo de los ríos Tigris y Éufrates, en los actuales Irak, Kuwait, Turquía y Siria.
En un estudio publicado recientemente, colaboré con colegas para cartografiar la distribución mundial de las avulsiones en abanicos fluviales y deltas. Utilizamos imágenes satelitales de más de 100 ríos desde 1973 hasta la actualidad, lo que nos proporcionó medio siglo de perspectivas aéreas de la evolución de los ríos del mundo.
Identificamos 113 avulsiones fluviales en climas templados, tropicales y áridos. De esos episodios, 33 ocurrieron en abanicos aluviales. Estas formas del relieve se originan cuando los ríos salen de las montañas o los cañones hacia una llanura abierta o el océano y se extienden, depositando tierra y grava en una zona triangular.
Los otros 80 episodios ocurrieron en deltas fluviales: regiones fértiles y bajas donde los ríos, de corriente más lenta, se ramifican en numerosos cauces que desembocan en lagos o en el océano y crean redes de humedales. Utilizamos este novedoso conjunto de datos para responder a una pregunta sencilla: ¿qué determina dónde ocurren las avulsiones?
El río Misisipi ha cambiado de curso repetidamente durante los últimos 7.000 años y ha depositado sedimentos que formaron gran parte del territorio del sur de Luisiana.
El agua busca el camino más bajo
Las avulsiones se producen por la acumulación de sedimentos. Con el tiempo, los ríos depositan sedimentos en el lugar de la avulsión, hasta obstruir el cauce. El agua siempre fluye cuesta abajo, así que, a medida que su curso actual se bloquea cada vez más, acaba saltando a una nueva ubicación.
Al igual que los terremotos, las avulsiones fluviales se producen periódicamente en los mismos lugares. Dispersan sedimentos y agua por las llanuras de inundación de los ríos y dan a estas formaciones su característica forma triangular.
Un ejemplo reciente ocurrió en 2008, cuando el río Kosi, en India, cambió de cursomás de 60 millas en cuestión de días, desplazando a más de 3 millones de personas.
En Estados Unidos, el río Misisipi ha cambiado de curso muchas vecesdurante los últimos 7.000 años. Hoy, una estructura de controlcon varias presas, en el centro de Luisiana, impide que el río se desborde y se una al río Atchafalaya. Sin embargo, los científicos han advertido que una megainundación podría superar estas barreras, causando daños económicos generalizados en el sur de Luisiana.
Un río puede no cambiar de curso más de una vez en muchas décadas o incluso siglos. Los científicos saben poco sobre dónde ocurren estos episodios; su comprensión se basa, en gran medida, en unas pocas observaciones detalladas de grandes deltas, además de modelos de laboratorio e informáticos.
En este experimento de laboratorio, un delta fluvial se forma mediante avulsiones repetidas. Al salir del cañón (a la izquierda), el río pierde velocidad y deposita sedimentos. Cuando el cauce queda bloqueado, cambia de curso y deposita sedimentos en nuevas zonas, creando con el tiempo un delta en forma de abanico.
Tres tipos de avulsiones
Nuestra base de datos mundial reveló tres tipos distintos de avulsiones. En primer lugar, las 33 avulsiones en abanicos aluviales ocurrieron cuando los ríos salieron de los cañones. Una vez que dejaron de fluir por valles encajonados, pudieron desbordarse hacia uno u otro lado, en dirección al terreno más bajo.
Las fuerzas en las zonas de remanso influyeron en las 80 avulsiones que ocurrieron en deltas. El remanso de un río es la zona donde la presencia del océano o de un lago en la desembocadura afecta la velocidad de la corriente. En esta zona, la corriente del río se ralentiza o acelera en respuesta a los cambios en las condiciones de las inundaciones. Los científicos pueden estimar la longitud del remanso a partir del tamaño y la pendiente del río.
Por ejemplo, el remanso del río Misisipi tiene una longitud de casi 300 millas, lo que significa que el golfo de México afecta la velocidad de su corriente hasta un punto al norte de Baton Rouge, Luisiana. En los ríos con mayor pendiente, la longitud del remanso puede ser de apenas 0,6 millas.
Cuando un río fluye con normalidad, pierde velocidad en su tramo de remanso y deposita sedimentos en el lecho. Sin embargo, durante las inundaciones, el mayor volumen de agua, que fluye más rápido, erosiona el lecho del río.
Este efecto comienza en la desembocadura del río y avanza aguas arriba, en sentido contrario al flujo del agua, borrando parte de la sedimentación acumulada antes de la inundación. En última instancia, esta interacción entre sedimentación y erosión hace que los sedimentos obstruyan el río en un lugar que coincide aproximadamente con la longitud del remanso.
Nuestra base de datos mostró que 50 de las 80 avulsiones ocurridas en deltas tuvieron lugar aproximadamente a la altura del límite del remanso. Por ejemplo, el río Catatumbode Sudamérica cambió de curso en 1982 a unas 6,5 millas tierra adentro desde el punto donde desemboca en el lago de Maracaibo, en Venezuela, cerca del límite de su remanso, situado a 8,5 millas.
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Algunos ríos pueden cambiar de curso muy aguas arriba
Sin embargo, también descubrimos una nueva clase de avulsiones en deltas que no se explicaba ni por el encajonamiento de los valles ni por la longitud del remanso. Estos ríos cambiaron de curso muy aguas arriba del punto donde los lagos o los océanos en sus desembocaduras afectaban su corriente.
Estos deltas se encontraban en islas tropicales escarpadas, como Madagascar y Papúa Nueva Guinea, o en entornos desérticos, como Eritrea. En estos lugares, durante las inundaciones, los ríos transportan cantidades excepcionalmente grandes de sedimentos.
Cuando se desbordan, los ríos erosionan sus lechos desde las desembocaduras y avanzan hacia atrás, muy aguas arriba, de forma similar a grandes ríos como el Misisipi. Sin embargo, la combinación de inundaciones que suelen durar mucho tiempo y cargas de sedimentos excepcionalmente elevadas durante estas permite que la erosión avance muy aguas arriba. Como resultado, estos ríos pueden cambiar de curso mucho más arriba de la zona de remanso donde ocurren las avulsiones en los grandes ríos costeros.
Más agua, más sedimentos
Nuestra descripción de estos tres tipos de avulsiones ofrece el primer marco para predecir dónde cambiarán de curso los ríos en abanicos y deltas de todo el mundo. Estos hallazgos tienen implicaciones cruciales, especialmente para los deltas fluviales, donde viven unos 340 millones de personas en todo el mundo.
La mayoría de los deltas están a apenas unos pies sobre el nivel del mar, y algunos tienen una población muy densa, como los deltas del Mekong y del Ganges-Brahmaputra. Nuestros resultados muestran que los lugares de avulsión en los deltas pueden desplazarse de sus ubicaciones históricas a nuevas zonas. El rápido aumento del nivel del mar puede desplazar tierra adentro esos lugares, exponiendo a nuevas comunidades a riesgos de inundaciones catastróficas.
También descubrimos que los ríos de nuestro segundo grupo —aquellos en los que las avulsiones ocurren en la zona de remanso— pueden pasar al tercer grupo, donde las avulsiones ocurren mucho más aguas arriba. Esto puede suceder si cambia la duración habitual de las inundaciones en un río o el suministro de sedimentos del río.
El cambio climático ya está aumentando las inundacionesen muchas partes del mundo y arrastrando más sedimentos a los ríos. Los cambios en el uso del suelo, como la conversión de bosques en tierras de cultivo, también están aumentando las cargas de sedimentos. En mi opinión, es imprescindible entender cómo pueden afectar estos cambios a los sistemas fluviales dinámicos e inestables —y a las personas que viven en sus alrededores— en el futuro.
