Factores de la transformación del relieve

1.1. Concepto y factores

La geodinámica externa es el conjunto de procesos geológicos que tienen su origen en la superficie terrestre, en contacto con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera, y que tienden a desgastar, modelar, nivelar y transformar los relieves creados por la geodinámica interna. También se le denomina fuerzas externas, fuerzas exógenas o fuerzas niveladoras, porque su acción predominante es rebajar las partes altas y rellenar las partes bajas, tendiendo a un perfil de equilibrio.

A diferencia de las fuerzas internas, que construyen y elevan, las externas destruyen y nivelan. Por ejemplo, una cordillera levantada por la tectónica de placas será atacada por la lluvia, el hielo, el viento y los ríos, que la desgastarán y transportarán sus materiales hacia las zonas bajas.

Los factores que activan la geodinámica externa son:

• Gravedad terrestre: permite el desplazamiento de los materiales en función de su peso y altura; es el motor que hace que el agua fluya, que los glaciares desciendan, que los fragmentos de roca caigan y que los sedimentos se depositen en las zonas más bajas.
• Radiación solar: es la fuente de energía que activa los agentes atmosféricos (viento, lluvia, temperaturas) y, por tanto, impulsa el ciclo del agua y el clima, que condicionan la intensidad de la meteorización y de la erosión.

A estos dos factores se suma la presencia de los agentes geológicos externos, que son los ejecutores del modelado: el agua en sus diversos estados (ríos, aguas subterráneas, glaciares, olas), el viento, la gravedad misma y los seres vivos.

1.2. Procesos fundamentales: meteorización, erosión, transporte y sedimentación

La geodinámica externa actúa mediante una secuencia lógica de procesos:

1. Meteorización: alteración de las rocas in situ, sin desplazamiento de los materiales.
2. Erosión: desgaste y arranque de los materiales ya meteorizados por un agente geológico.
3. Transporte: desplazamiento de los materiales erosionados hacia zonas más bajas.
4. Sedimentación: depósito o acumulación de los materiales transportados cuando el agente pierde energía.

Estos procesos se encadenan: la meteorización debilita la roca, la erosión la arranca, el transporte la desplaza y la sedimentación la acumula. Este ciclo es responsable de la formación de suelos, de la colmatación de cuencas y de la creación de geoformas sedimentarias como deltas, playas o dunas.

La meteorización (también llamada intemperismo) es el proceso de desintegración o descomposición in situ de la roca madre por acción de los agentes atmosféricos. Es decir, la roca se altera en el mismo lugar donde se encuentra, sin que los fragmentos sean transportados. Es un paso previo esencial para la erosión, porque fragmenta y debilita la roca, facilitando que los agentes erosivos la arranquen y la transporten.

Según el mecanismo que predomina, la meteorización puede ser física, química o biológica.

2.1. Meteorización física o mecánica

Consiste en la fragmentación o disgregación mecánica de la roca en fragmentos más pequeños, sin que cambie su composición química. Los principales agentes son los cambios de temperatura, la humedad y las sales.

• Cambios de temperatura: en zonas con fuerte oscilación térmica diaria (cálido-seco y frío-seco), las rocas se dilatan con el calor del día y se contraen con el frío de la noche; esta fatiga térmica agrieta y fragmenta la roca.
• Acción del hielo (gelifracción o crioclastia): el agua que penetra en las grietas de la roca se congela y aumenta de volumen, actuando como una cuña que ensancha las fracturas y rompe la roca.
• Acción de las sales: en zonas costeras o áridas, las sales disueltas cristalizan en los poros y grietas, ejerciendo presión y disgregando la roca.

La meteorización física es típica de la costa peruana (clima cálido-seco) y de las zonas altoandinas (clima frío-seco), donde la oscilación térmica es marcada.

2.2. Meteorización química

Es la descomposición química de los minerales de la roca, es decir, se altera su composición. Predomina en climas húmedos y lluviosos, como la Amazonía peruana, porque el agua es el principal agente químico. Los procesos más comunes son:

• Disolución: el agua, especialmente si contiene CO₂, disuelve ciertos minerales como la calcita de las calizas.
• Oxidación: el oxígeno disuelto en el agua reacciona con minerales metálicos (hierro, por ejemplo), formando óxidos y debilitando la roca.
• Hidrólisis: el agua reacciona con los silicatos, transformándolos en arcillas.
• Carbonatación: el CO₂ del aire o del suelo se disuelve en el agua formando ácido carbónico, que ataca las rocas carbonatadas.

2.3. Meteorización biológica

Es la alteración de las rocas por la acción de los seres vivos (animales, plantas, microorganismos). Puede ser tanto física como química:

• Raíces de plantas que penetran en las grietas y ejercen presión, fragmentando la roca.
• Animales excavadores que remueven y disgregan el material.
• Líquenes y microorganismos que secretan ácidos orgánicos que disuelven minerales.

En conjunto, la meteorización biológica contribuye a la formación del suelo y a la preparación del material para la erosión.

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Tabla comparativa de tipos de meteorización

La erosión es el desgaste de la superficie terrestre por los agentes geológicos externos, que arrancan los materiales meteorizados y los transportan a otro lugar. En la práctica, la erosión comprende dos fases: el arranque y el transporte. Algunos autores añaden una tercera fase, la sedimentación, que es el depósito de los materiales transportados.

Los agentes geológicos externos que realizan la erosión son:

• Agua superficial: ríos y escorrentía.
• Agua subterránea: procesos kársticos.
• Olas, mareas y corrientes marinas: erosión marina.
• Viento: erosión eólica.
• Glaciares: erosión glaciar.
• Gravedad: remoción en masa (deslizamientos, huaicos).
• Seres vivos: erosión biológica (menor escala).

Cada agente produce geoformas características de erosión y de sedimentación. A continuación analizaremos los principales.

3.1. Agentes geológicos externos y su clasificación

Los agentes se pueden clasificar según el medio en el que actúan:

Esta tabla resume lo que desarrollaremos a continuación.

Los ríos son el agente erosivo más importante en las regiones continentales. Su acción depende de la pendiente, el caudal y la carga de sedimentos.

4.1. El río como agente modelador

Un río erosiona su cauce de dos maneras:

• Erosión vertical o de profundización: predomina en el curso alto y medio, donde la pendiente es fuerte; el río profundiza su valle, formando cañones y valles en V.
• Erosión lateral u horizontal: predomina en el curso bajo, donde la pendiente es suave; el río ensancha su valle y forma meandros.

Además de la erosión mecánica (abrasión por los sedimentos que transporta), el río puede realizar erosión química (disolución) en rocas solubles.

4.2. Geoformas de erosión fluvial

Las principales geoformas de erosión fluvial son:

• Cañones y hoces: valles profundos de paredes verticales, excavados en rocas resistentes. Ejemplo: el Cañón del Colca (Arequipa) y el Cañón del Infiernillo (Lima).
• Valles en V: valles estrechos y profundos típicos del curso alto, donde la erosión vertical es intensa.
• Cataratas y cascadas: desniveles bruscos del cauce donde el río erosiona rocas blandas y deja expuestas las duras. Ejemplo: Catarata de Gocta (Amazonas).
• Rápidos: tramos de corriente rápida y turbulenta por desniveles menores.
• Meandros: curvas pronunciadas del río en su curso bajo, producto de la erosión lateral. Al abandonarse un meandro, se forma una cocha o meandro abandonado.

4.3. Geoformas de sedimentación fluvial

Cuando el río pierde velocidad y capacidad de transporte, deposita sus sedimentos:

• Cono deyectivo o abanico aluvial: depósito en forma de cono que se forma cuando un río de montaña baja a una llanura y pierde bruscamente pendiente. En la costa peruana, muchos valles costeros se han formado por conos deyectivos que rellenan las depresiones entre los contrafuertes andinos.
• Terraza fluvial: antiguo lecho del río que ha quedado colgado por el encajamiento posterior del río; son escalones laterales.
• Barrizal o barrial: depósito de sedimentos finos (limos y arcillas) en las orillas o en llanuras de inundación.
• Delta: depósito de sedimentos en la desembocadura del río, que puede avanzar sobre el mar o un lago. Ejemplo: el delta del río Tumbes, aunque en Perú los deltas son escasos por la fuerte pendiente y las corrientes marinas.
• Llanura aluvial: zona baja y plana inundable en el curso bajo, construida por sedimentos fluviales.

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4.4. Ejemplos en el Perú

En el Perú, la erosión fluvial ha labrado algunos de los cañones más profundos del mundo, como el Cañón del Colca y el Cañón de Cotahuasi (Arequipa). Los valles interandinos como el del Mantaro o el del Urubamba son también resultado de la acción fluvial. En la costa, los ríos que descienden de los Andes han formado conos deyectivos que constituyen las tierras agrícolas de los valles costeros.

El mar modela las costas a través de las olas, las mareas y las corrientes marinas. La acción marina es especialmente intensa en los litorales, donde el oleaje golpea constantemente las rocas.

5.1. Agentes litorales

• Olas: son el principal agente erosivo; su impacto rompe las rocas y los sedimentos que arrastran actúan como abrasivo.
• Mareas: modifican el nivel del mar y permiten que la erosión y sedimentación actúen en franjas diferentes.
• Corrientes marinas: transportan sedimentos a lo largo de la costa (deriva litoral).

5.2. Geoformas de erosión marina

• Acantilado: pared rocosa vertical o de fuerte pendiente modelada por el oleaje. Ejemplo: los acantilados de la Costa Verde (Lima).
• Arco marino: abertura en un saliente rocoso producida por la erosión diferencial.
• Cueva marina: cavidad excavada por el oleaje en la base de un acantilado.
• Bahía y golfo: entrantes del mar en la costa, de menor y mayor extensión respectivamente. Ejemplo: Bahía de Paracas (Ica).
• Cabo, punta y península: salientes rocosos de la costa. Una península es un saliente de tierra rodeado de agua por todas partes excepto por un istmo que la une al continente. Ejemplo: península de Paracas.

5.3. Geoformas de sedimentación marina

• Playa: depósito de arena, grava o cantos en la orilla, formado por la acumulación de sedimentos transportados por las olas y corrientes.
• Flecha marina o barra: depósito de arena estrecha y alargada, paralela a la costa, que puede cerrar parcialmente una bahía.
• Tómbolo: acumulación de arena que une una isla o islote con la costa.
• Cordón litoral: depósito arenoso alargado que se ubica frente a la costa, separando una laguna o albufera del mar.
• Albufera: laguna de agua salobre o dulce separada del mar por un cordón litoral. Ejemplo: albufera de Medio Mundo (Lima).

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5.4. Ejemplos en el Perú

La costa peruana presenta numerosos ejemplos de modelado marino: los acantilados de la Costa Verde en Lima, la bahía de Paracas en Ica, los arcos y cuevas en la costa de Paracas, y los tablazos, que son antiguas plataformas marinas elevadas por movimientos epirogénicos (geodinámica interna) y luego modeladas por el mar.

Los glaciares son grandes masas de hielo que se forman en zonas frías (alta montaña o latitudes polares) y que descienden lentamente por los valles, arrastrando consigo fragmentos de roca y barro. Son agentes erosivos muy potentes, pero su acción se limita a las regiones frías.

6.1. Glaciares: concepto y tipos

Un glaciar es una masa de hielo en movimiento. Se distinguen:

• Glaciares de montaña o alpinos: en cordilleras, como los Andes.
• Glaciares continentales o inlandsis: en la Antártida y Groenlandia.

En el Perú, los glaciares se ubican en las cordilleras más altas, como la Cordillera Blanca (Ancash), la Cordillera de Vilcanota (Cusco) y la Cordillera Huayhuash (Ancash-Huánuco-Lima).

6.2. Geoformas de erosión glaciar

• Valle en U o artesa glaciar: valle de fondo plano y paredes verticales, excavado por el hielo. A diferencia del valle en V fluvial, el glaciar ensancha y profundiza el valle dándole forma de U.
• Circo glaciar: depresión semicircular en la cabecera del valle, donde se acumula y nace el glaciar.
• Fiordo: valle glaciar invadido por el mar, típico de Noruega, Chile y Nueva Zelanda.
• Abras o collados: pasos transversales entre valles glaciares. Un ejemplo peruano es el abra de Anticona (Ticlio), en la sierra central.
• Rocas aborregadas: rocas pulidas y redondeadas por la abrasión glaciar.

6.3. Geoformas de sedimentación glaciar

Los sedimentos glaciares se denominan till y las acumulaciones de till forman morrenas.

• Morrena: acumulación de till en los márgenes (lateral), en el frente (frontal o terminal) o en el fondo (de fondo) del glaciar.
• Bloques erráticos: grandes rocas transportadas por el hielo y depositadas lejos de su lugar de origen.
• Drumlins y eskers: geoformas menores de sedimentación glaciar.

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6.4. Ejemplos en el Perú

En la Cordillera Blanca, los glaciares han modelado valles en U, circos y morrenas. El retroceso glaciar actual, ligado al cambio climático, expone estas geoformas y genera riesgos como la formación de lagunas glaciares que pueden desembalsarse y producir aluviones.

El viento es un agente geológico eficaz en regiones áridas y desérticas, donde la vegetación es escasa y los suelos están secos y sueltos. En el Perú, actúa principalmente en la costa y en la puna.

7.1. El viento como agente

El viento erosiona mediante dos mecanismos:

• Deflación: levantamiento y arrastre de partículas sueltas (arena, limo) por el viento.
• Abrasión eólica: desgaste de las rocas por el impacto de las partículas que el viento transporta (arena), actuando como un "chorro de arena" natural.

7.2. Geoformas de erosión eólica

• Pedestales rocosos o rocas fungiformes: formaciones rocosas con base estrecha y parte superior ancha, producidas por la abrasión selectiva cerca del suelo, donde el viento carga más arena. Son típicas del Santuario Nacional de Huayllay (Pasco).
• Yardangs: crestas rocosas alargadas paralelas a la dirección del viento.
• Reg o desierto pedregoso: superficie cubierta de fragmentos rocosos tras la deflación de las partículas finas.

7.3. Geoformas de sedimentación eólica

• Dunas: montículos de arena acumulada por el viento. Pueden ser barjanes (en media luna), longitudinales, transversales, etc. En la costa peruana, las dunas son comunes en Ica (dunas de Huacachina) y en otros desiertos costeros.
• Médanos: término usado en Perú para referirse a campos de dunas o dunas activas. A veces se distingue el médano como duna móvil.
• Loess: depósito de polvo fino acarreado por el viento, que forma suelos fértiles en otras latitudes, como en China o Argentina.

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7.4. Ejemplos en el Perú

El Santuario Nacional de Huayllay (Pasco) presenta figuras pétreas caprichosas labradas por la abrasión eólica. Las dunas de Ica (Huacachina) son un ejemplo clásico de sedimentación eólica. La pampa de La Joya (Arequipa) y otros desiertos costeros muestran campos de dunas y reg.

La erosión kárstica es un tipo especial de erosión química realizada por el agua subterránea sobre rocas solubles, especialmente calizas (carbonato de calcio). El agua cargada de CO₂ forma ácido carbónico, que disuelve la roca y crea cavidades subterráneas y relieves característicos.

8.1. Proceso kárstico

El agua de lluvia se infiltra a través de las grietas de la caliza, disolviendo la roca y ensanchando las fracturas. Con el tiempo, se forman conductos subterráneos, cavernas y ríos subterráneos.

8.2. Geoformas kársticas

De superficie:

• Dolinas o torcas: depresiones cerradas, de forma circular, producidas por la disolución o el colapso del techo de una caverna.
• Cenotes: pozos naturales que se forman al colapsar el techo de una caverna y exponer el agua subterránea (típicos de la península de Yucatán, México).
• Lapiaz o lenar: surcos y crestas en la superficie de la roca caliza.

Subterráneas:

• Cavernas o cuevas: cavidades de gran tamaño.
• Estalactitas: columnas que cuelgan del techo de la caverna, formadas por precipitación de carbonato de calcio.
• Estalagmitas: columnas que crecen desde el suelo de la caverna, por goteo del agua.
• Columnas: unión de estalactita y estalagmita.

En el Perú, existen sistemas kársticos en zonas de rocas calizas, como en San Andrés de Cutervo (Cajamarca) y en la región San Martín, con cavernas y formaciones calcáreas.

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La gravedad actúa directamente sobre las laderas, produciendo movimientos de masas de roca, suelo o lodo. Estos procesos no son estrictamente "erosión" por un agente externo como el agua o el viento, pero se consideran parte de la geodinámica externa porque modelan el relieve y transportan materiales ladera abajo.

9.1. Tipos de remoción en masa

• Deslizamiento: movimiento lento o rápido de una masa de suelo o roca a lo largo de una superficie de ruptura. Ocurre en laderas con pendiente fuerte, suelos saturados de agua y deforestación.
• Derrumbes: caída libre y rápida de bloques de roca desde un talud.
• Huaico o aluvión: flujo rápido de lodo, agua y fragmentos de roca que desciende por una quebrada, desencadenado por lluvias intensas. En el Perú, los huaicos son frecuentes en la costa y sierra durante el verano.
• Flujos de barro: movimientos lentos de suelo saturado de agua.

9.2. Impacto en el Perú

Los huaicos y deslizamientos son los procesos de geodinámica externa que más afectan a la población peruana, porque destruyen viviendas, carreteras y cultivos. La deforestación, la ocupación de laderas inestables y las lluvias intensas (asociadas al Fenómeno El Niño) incrementan su frecuencia y magnitud.

El Perú es un país privilegiado para observar geodinámica externa, porque su territorio abarca costa desértica, sierra andina y selva amazónica, cada una con agentes dominantes:

• Costa: erosión marina (acantilados, bahías) y eólica (dunas, médanos). Los valles costeros son conos deyectivos fluviales.
• Sierra: erosión fluvial (cañones, valles en V), glaciar (valles en U, morrenas) y meteorización física por oscilación térmica.
• Selva: meteorización química intensa, erosión fluvial (meandros, barrizales) y formación de suelos lateríticos.

Entre los relieves exógenos peruanos más notables se encuentran: el Cañón del Colca y Cotahuasi (fluvial), el valle del Mantaro (fluvial), las Cataratas de Gocta (fluvial), la Bahía de Paracas (marina), los acantilados de la Costa Verde (marina), las dunas de Huacachina (eólica), el bosque de piedras de Huayllay (eólica), los valles glaciares de la Cordillera Blanca (glaciar) y los cavernas kársticas de San Andrés de Cutervo (kárstico).