Ríos, ronyons de la costa

1994/11/01 Arturo Elosegi Irurtia - Ekologiako katedradunaZientzia eta Teknologia Fakultatea. EHU Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ekologia

Els rius i rierols sempre han estat objecte d'estudi difícil o bastant estrany per als ecologistes, ja que el funcionament d'aquests sistemes (fortes fluctuacions del cabal, transports unidireccionals de la matèria, orígens de les fonts d'energia...) no s'ajusta a l'aisa des dels punts de vista ecològics tradicionals (equilibri de la naturalesa, reciclatge de matèries de sistemes estrictes...).

Per això, la major part dels estudis realitzats fins a mitjan aquest segle es van centrar en la zonificació i contaminació dels rius, deixant a un costat un enfocament veritablement integrat. Els rius, a més de l'excedent d'aigua de la conca, recullen una sèrie de materials dissolts i particulados que ofereixen una visió integrada dels processos de precipitació, sedimentació, meteorització, etc. que es produeixen en tota la conca. Els gradients d'aquests sistemes donen condicions físiques i biològiques diferents al llarg del seu recorregut, afavorint la diversitat dels éssers vius. A més, els rius no sols són mitjans de transport, sinó també espais molt actius per a la transformació de materials. Per tot això, els rius són ecosistemes molt singulars i interessants.

Característiques físiques dels rius

Els rius neixen en llocs en els quals el balanç entre la pluviositat, filtració i evaporació és positiu, dirigint aquest excedent d'aigua a través de la línia de màxim pendent. A més de l'aigua, transporten materials triturats i dissolts que l'erosió desprèn en la conca, la qual cosa implica un equilibri dinàmic entre l'erosió i els processos de sedimentació. Quant als materials particulados, poden transportar-se de dues formes: com a càrrega de suspensió o com a càrrega de fons. Les partícules en suspensió solen ser petites i de baixa densitat, i a causa de la turbulència de l'aigua apareixen bastant ben separades en tota la columna d'aigua. La càrrega de fons, per contra, està constituïda per partícules majors que es transporten en dinbuluca.

Amb el temps, i depenent de l'energia que li proporcioni el volum d'aigua i el pendent del substrat, el riu pot adoptar el seu perfil d'equilibri, que estaria en equilibri dinàmic amb la topografia actual i el grau d'erosió. En aquest perfil d'equilibri, les deus presenten una forta pendent, sent aquesta la part erosiva del riu, i els materials de detall despresos del mateix (argiles, sorres o pedres) es van transportant, trencant i arrodonint al llarg del riu, acumulant-se en la part deposicional del riu. Primer s'acumulen les pedres de gra gruixut, després la sorra, que només s'acumulen en la part final del riu (en disminuir la velocitat del corrent). A vegades pot produir-se algun fenomen que trenqui el perfil d'equilibri (salt de terra, terratrèmol, alteració del nivell de la mar...), però en aquests casos es recupera ràpidament un altre perfil d'equilibri.

A les regions de relleu jove els gradients verticals solen ser durs i en elles es pot apreciar millor la zonificació dels rius. Prop de la deu es troba una zona de cascades i tolles, dominades per grans pedres sobre el substrat. El riu discorre en estreta vall i el llit és bastant lineal, sobretot submergit. A mesura que es van recollint petites regates, el volum d'aigua va augmentant, i en reduir-se el pendent per sota d'un nivell crític, passem a una altra mena de regates o rius, sobretot en climes en els quals els cabals anuals són dràsticament intensos: el rierol rebaixat.

Aquí, amb la reducció de l'energia de l'aigua, el riu ja no pot transportar tantes pedres, que s'acumulen en el fons, sovint obstaculitzant el pas de l'aigua. D'aquesta manera, es forma una gran plana al·luvial pedregosa, en la qual el riu només ocupa una petita zona d'aquesta plana, alterant amb freqüència el seu recorregut en funció dels dipòsits sedimentaris. A mesura que el riu s'allunya de la muntanya, el pendent i la velocitat van disminuint, per la qual cosa les partícules que pot transportar seran cada vegada més petites. A partir d'un moment, el fons sol ser arenós o argilenc, amb una extensa plana de regadiu (zona que només se submergeix en inundacions), i el llit seguirà nombrosos meandres.

En l'exterior d'aquests meandres es produeix una erosió, i com a l'interior la velocitat és menor, els sediments s'acumulen, per la qual cosa els meandres tendeixen a migrar. Sovint es trenquen aquests meandres i queden llacs de ferradura que només tenen contacte amb el riu principal en les inundacions. Quan el riu arriba a un llac o a la mar, la velocitat de l'aigua és molt lenta i si porta materials suficients, la taxa de sedimentació serà alta, formant delta.

En la majoria de les llengües es troba la separació entre el riu i el riu, i en totes elles es distingeixen, aproximadament, zones erosives (amb fons rocós i fort pendent) i zones deposicionales (amb fons arenós o argilenc). En limología s'han utilitzat rhithron i potamon grecs per a representar el riu i el riu respectivament. La forma més senzilla de fixar un tram és ordenar-lo. Es diu que el rierol format per la deu és de primer ordre, en unir-se dos rierols del mateix ordre el repel·leixen a l'ordre més alt, estant el límit entre el rierol i el riu en 4-5 ordres.

Els rius evolucionen paral·lelament al paisatge: a mesura que una regió s'erosiona, els gradients verticals disminueixen, amb el que cada vegada hi ha menys zones erosives i més zones deposicionales. D'aquesta manera, el riu va canviant d'un perfil jove d'equilibri a un perfil de maduresa, fins que finalment es forma una penilautada a nivell marí.

Cuenca i riu

El riu reflecteix les condicions de la seva conca, ja que les seves característiques físic-químiques depenen dels processos que es produeixen en la conca. D'una banda, la composició litològica de la conca és molt influent. A les regions formades per calcàries l'aigua es filtra i la part important del drenatge és subterrània, la qual cosa dota al riu d'una dinàmica especial. A vegades, tot l'aigua d'una extensa zona càrstica es dirigeix a les deus principals, que al llarg de l'any mantenen les suficients temperatures, composició química i condicions de cabal constants. No obstant això, els rius de substrats insolubles com el granit solen ser molt oligotròfics, limitant la producció de plantes. En conques de pedra evaporítica com a guix, halita, etc. l'aigua està molt mineralizada, impedint l'aparició de certs animals estenohalinos. Així mateix, si es produeix una forta erosió en la conca, els sediments fluvials tendeixen a reblir-se amb argila, dificultant l'aparició d'algues.

També pot tenir gran importància la vegetació dispersa en la conca. D'una banda, l'existència d'una vegetació més desenvolupada o més senzilla, al seu nivell d'erosió, i en conseqüència, la quantitat de materials que arribaran al riu. A més, aquesta vegetació és en gran manera la que controla les característiques físic-químiques de l'aigua del riu. Si el riu està sota la selva, la temperatura es manté més baixa i constant, la qual cosa augmenta la solubilitat de l'oxigen. Però no és l'única influència del bosc.

El primer estudi que va explicar la relació concreta entre la vegetació i l'aigua del riu en el món va ser el realitzat en el riu Hubbard Brooks dels EUA. En ella es van quantificar totes les entrades i sortides de matèria i energia de tota una conca. Es va observar que la selva local té una gran capacitat per a reciclar aliments, ja que l'aigua és molt oligotròfica. Després de la construcció del matarrasa es va perdre gran quantitat de sòl, augmentant notablement la concentració d'aigua en nutrients, i el volum d'aigua, sobretot a l'estiu, a causa de la reducció de l'evapotranspiración. A més, el sòl es va empobrir molt, tant per l'augment de la neteja com per la pèrdua de nitrogen a l'atmosfera deguda a la descomposició i desnitrificació.

Després d'aquest treball de recerca pioner, s'han anat aclarint les relacions entre la vegetació i el riu. La composició del bosc influeix, per exemple, en què les coníferes reciclen menys cations que les frondoses, la qual cosa provoca una major arribada al riu, i en zones on la vegetació és frondosa, la principal font energètica de la comunitat fluvial pot ser la fullaraca, però la seva estacionalitat imposa condicions especials als seus habitants. En alguns casos, sobretot en regions planes de climes freds, el riu sol estar envoltat de camps de cultiu, i els àcids generats en la descomposició del carbó converteixen al riu en molt pobre, sovint amb abundant matèria orgànica dissolta que dota a l'aigua de color cafè. A més d'en els voltants de Zoikaztegieta, en moltes zones de sòl arenós es donen aquestes "aigües tèrboles", ja que la sorra no és capaç de retenir els àcids alliberats en la descomposició de la fullaraca, arribant a les aigües dels rius.

A més de la vegetació, com no podia ser d'una altra manera, l'acció humana pot tenir un fort reflex en els rius, tant per l'augment dels sediments que transporten com a conseqüència de l'erosió, com per les activitats agrícoles, ramaderes, etc., que condueixen a ella una gran quantitat de nutrients i matèria orgànica.

El delta de l'Ebre, tan famós en la península, és en gran manera d'origen humà: En l'Edat mitjana el pasturatge va ser la principal activitat econòmica dels regnes de Navarra, Aragó i Castella, i la desforestació provocada per la seva potenciació va derivar en el fort desgast que avui s'observa en molts llocs. Les enormes quantitats de sediments es van canalitzar al llarg del riu i en pocs segles el delta de l'Ebre va avançar trenta quilòmetres. En l'actualitat, no obstant això, aquest riu està totalment regulat i la major part dels sediments que transportava queden en els embassaments, quan la mar està erosionant delta.

De fet, cadascun dels rierols que es recullen pot ser molt diferent i tenir una gran influència en el ramal principal. A mesura que descendim pel riu, no obstant això, l'aigua reflecteix el valor mitjà de les característiques de major superfície i és més difícil que una ria alteri tant les seves característiques químiques o físiques. És per això que a mesura que anem descendint, la inèrcia química del riu augmenta.

Variabilitat dels rius

Com s'ha esmentat anteriorment, els rius neixen en llocs on el balanç entre la pluviositat, l'evaporació i la infiltració és positiu. No obstant això, la precipitació sol ser molt irregular, ja que en algunes trombes es pot donar la major part de la precipitació d'una llarga ratxa. Per això, el cabal dels rius també sofreix importants descensos en el temps. Quant al cabal, es poden distingir dos tipus: d'una banda, el flux basal, que es produeix quan porta un temps relativament llarg sense precipitació (i per descomptat sense neu), el cabal que es produeix per desallotjament dels aqüífers més lents, i per un altre, el flux de tempestes, que es produeix en cas de precipitació, directament al riu o a causa de l'aigua que circula a escolament o a infiltracions superficials.

En funció dels aqüífers en els quals s'alimenta el riu i la seva zona fluvial, la resposta davant la tempesta pot ser molt diferent. Les deus, formats principalment per substrats impermeables i amb vegetació d'escassa capacitat de retenció d'aigua, responen molt ràpidament a les pluges, és a dir, quan comenci la pluja s'incrementa el cabal de les regates i, molt aviat, tornen al flux basal. Si el riu s'alimenta per un gran aqüífer, la seva resposta serà més lenta i més si parlem de les zones baixes del riu. Per això, la variabilitat amb el temps pot variar enormement en funció del clima, el substrat i la grandària del riu, la qual cosa, lògicament, tindrà el seu reflex en els habitants de la zona; com més violents i imprevisibles siguin els canvis, més pobres seran les comunitats.

A més del volum d'aigua, amb les pluges també es modifiquen importants característiques físic-químiques. Normalment l'aigua s'acidifica (l'aigua de pluja té un pH inferior a 5,6), es dilueix (l'aigua, en moure's més ràpid, no ha tingut temps suficient per a dissoldre la roca mare) i es torba a causa de les fines partícules que transporta.

La característica més destacable d'aquestes variacions del cabal és la seva importància en el modelatge del llit. És llavors quan es produeix el transport de materials pesats, la transformació dels meandres i la sedimentació en les planes d'inundació. La importància de les inundacions està associada a la seva freqüència, per la qual cosa se sol calcular el seu temps de retorn. El temps de retorn ens indica quant temps podríem esperar a una inundació puntual.

Per exemple, es produiran una mitjana de dues avingudes de mig any de temps de retorn. La importància d'aquestes pertorbacions no serà molt elevada, ja que la biota del riu estarà d'alguna manera adaptada a aquest fenomen tan freqüent. No obstant això, la inundació amb un temps de retorn de cent anys no serà coneguda per la majoria dels éssers vius. Al llarg de diversos anys es transportaran les comunitats viscudes en una zona aparentment allunyada del risc d'inundació. Les inundacions mil·lenàries de temps de retorn són capaços de moure els grans blocs de roca, produir una erosió molt elevada i distorsionar completament el llit.

Per tant, les característiques morfomètriques i geològiques de la conca, la vegetació, l'acció humana, el clima i els esdeveniments del passat immediat configuraran la comunitat biològica que trobarem en el riu. Això s'està recuperant al llarg del temps de pertorbacions com a inundacions. No obstant això, les condicions dels rius mai són molt constants i, abans d'arribar a un estat d'equilibri, les noves pertorbacions transformaran a la comunitat una vegada i una altra.