Implicancia de los procesos eólicos y lagunares en el modelado del paisaje y su relación con el uso del suelo en la estepa de Tierra del Fuego

Abstract

Los procesos geomorfológicos eólicos y lagunares están condicionados por el déficit hídrico, la persistencia de los vientos y la presencia de partículas disponibles a la acción de este. La estepa fueguina, norte de la Isla Grande de Tierra del Fuego, Argentina (53°28´ y 53°49´ S - 68°36´ y 68°05´ O), está caracterizada por la persistencia de estos procesos. El área de estudio de la presente investigación se encuentra delimitada al sur por el río Grande y al norte por el río Chico y presenta un conjunto de lagunas someras hidrológicamente estacionales. Los registros climáticos muestran una escasez de precipitaciones anuales así como la permanencia de vientos provenientes del cuadrante oeste, específicamente del SO y ONO. Los aspectos geológicos y litoestratigráficos, permitieron comprender la dinámica actual de los procesos geomorfológicos y establecer diferencias entre las cuencas estudiadas. Por otro lado, se identificaron las geoformas de origen netamente eólico en la periferia de las lagunas, las cuales están asociadas, principalmente, a la deflación que ocurre sobre sus fondos secos, debido al comportamiento estacional que presentan, y a las áreas erosionadas con escasa o nula cobertura de vegetación. Una hidrografía general se determinó en el conjunto de las lagunas, debido a que no existe conocimiento previo de la dinámica de estos cuerpos lacustres. Sin embargo, el estudio topográfico, de drenaje, geomorfológico, eólico y de uso del suelo se realizó sobre tres cuencas en particular, en función de los estudios preexistentes de otras disciplinas y la accesibilidad a las mismas. Se clasificó la granulométrica de los sedimentos y los mantos eólicos, acumulaciones de material limo arcilloso a sotavento de las lagunas. Se reconocieron mediante el análisis de imágenes digitales y fotografías aéreas, ya que no presentan una expresión topográfica en el terreno. Se realizó un análisis climatológico a escalas anual y estacional en dos estaciones representativas de la zona de estudio (Río Gallegos y Río Grande) con datos pertenecientes al Servicio Meteorológico Nacional. El análisis de las series de tiempo permitió actualizar el conocimiento del clima de la región. Este se definió como subhúmedo templado-frío. Las anomalías de los diferentes parámetros meteorológicos fueron significativas. El clima de la región presenta fluctuaciones interanuales (7, 4 y 3 años), decádicas, trimestrales y bimensuales, indicando una significativa variabilidad climática en la región. De acuerdo al índice de aridez, la localidad de Río Gallegos está regida por un clima semiárido. En Río Grande, el clima fluctúa entre semiárido a subhúmedo. Se determinó una importante variabilidad en los valores de precipitación en Río Grande. Para determinar los parámetros climáticos condicionantes de la geomorfología lagunar y eólica de la zona fueguina, se analizaron los datos de una estación meteorológica localizada en la Estancia San Julio en un período comprendido entre 2011-2022. Los registros de temperaturas máximas y mínimas fue variable en los años del período analizado. La humedad relativa se incrementó entre los meses de otoño-invierno y descendió entre los meses de primavera-verano. Existe una relación inversa de este parámetro respecto al de temperatura media mensual. El año 2013 fue el más cálido y el 2014, el de mayor humedad. Si bien los meses de marzo y octubre resultaron los más lluviosos, la fluctuación de la precipitación no permite establecer una estación marcada de mínimos y máximos valores. Entre octubre y diciembre se registraron las máximas velocidades de los vientos predominantes del sector SO, los cuales presentan alta frecuencia en el período analizado. Las cuencas hidrográficas interiores son endorreicas. Las lagunas son someras y semipermanentes. Sus fondos planos están conformados por sedimentos limo-areno-arcillosos, que generan una rápida saturación con las precipitaciones. La morfometría de las lagunas las define con formas elípticas, orientadas en sentido N-S. Las tres cuencas analizadas en detalle tienen baja densidad de drenaje y pendientes inferiores a 20%. La topografía de las cuencas se desarrolla con máximas altitudes en el O-SO y la laguna se localiza en el NE de la cuenca que la contiene, por el impacto del oleaje en esta dirección que genera una migración en sentido O-E del cuerpo de agua. Las lagunas tienen aguas alcalinas y son de carácter oligohalina. La dinámica de los vientos predominantes en los cuerpos de agua de escasa profundidad es causante de turbidez en el agua, debido al reacomodamiento constante de las partículas de fondo y partículas en suspensión. La cuenca O´Connor presenta pendientes pronunciadas en el oeste-sudoeste y en el noreste. La variación de la superficie del cuerpo de agua generó planicies que constituyen las actuales playas al este y oeste de la misma. En los períodos de sequedad en el fondo plano, las partículas están sujetas al proceso de deflación y se depositan a sotavento de la laguna, en forma de manto eólico. En el sector NE de la laguna se presenta un acantilado rocoso, sobre el que se desarrolla un médano montado, resultado de la erosión del acantilado y de la cara barlovento del médano. El desarrollo actual del mismo se midió con colectores Big Spring Number Eight (BSNE) en mástiles a diferentes alturas respecto de la superficie del suelo y se determinó mayor colecta de partículas durante la primavera. El tipo de transporte predominante de partículas es la saltación. La cantidad de colecta de material eólico varió estacionalmente y en una misma estación a lo largo del tiempo, dentro del período analizado (2012-2015). Los mantos eólicos, geoformas de depositación que presentan buen desarrollo a sotavento de las lagunas O´Connor y Escondida, están conformados principalmente por limos y arcillas, provenientes del fondo seco de las lagunas, que está especialmente activo en la estación de verano. No presentan rasgos topográficos en el terreno y ocupan áreas en donde está limitado el crecimiento de especies como Festuca gracillima, lo cual podría relacionarse con la presencia de sales, como el sodio, en las partículas depositadas. La cuenca Escondida presenta una topografía de menor altitud respecto a las restantes y constituye una cubeta elíptica labrada en depósitos glacifluviales. Es un ambiente lacustre en el que se observó el desarrollo de cristales de halita durante los meses de octubre y noviembre, indicador de las condiciones de suhumedad, determinada a partir del balance hídrico deficitario, la alta frecuencia de los vientos y la salinidad del agua de la laguna. Las mayores altitudes y pendientes respecto a las dos anteriores se encuentran en la cuenca Amalia. En la margen S la cubeta evidencia una forma condicionada por presencia de rocas sedimentarias. A sotavento y sobre el acantilado de roca, se desarrollan las geoformas eólicas como pavimentos desérticos, médanos de sombra, paleo-médanos y mantos eólicos. La particularidad de la cuenca en cuanto a procesos eólicos son los campos de médanos de sombra conformados a partir de Festuca g., que se identifican en el S y O de la laguna. En la estepa fueguina se desarrollan actividades productivas, históricamente la ganadería ovina y recientemente, bovina. A partir de esta investigación, basada en los procesos físico ambientales en el contexto de las cuencas de estudio y las áreas periféricas de las lagunas se comprobó que la dinámica eólica en la estepa fueguina podría condicionar la actividad productiva y a su vez, esta impacta sobre la fragilidad del ambiente sub-húmedo. En este sentido, podría ser de necesidad establecer planificación de manejo para mitigar los efectos naturales del ambiente en esta región.

Aeolian and lakes geomorphological processes are conditioned by water deficit, the persistence of winds and the presence of particles available to its action. The Fuegian steppe, north of the Isla Grande de Tierra del Fuego, Argentina (53°28' and 53°49' S - 68°36' and 68°05' W), is characterized by the persistence of these processes. The study area of this research is delimited to the south by the Grande River and to the north by the Chico River and presents a set of hydrologically seasonal shallow lagoons. Climate records show a lack of annual precipitation as well as the persistence of winds coming from the western quadrant, specifically from the SW and WNW. The geological and lithostratigraphic aspects allowed us to understand the current dynamics of geomorphological processes and establish differences between the studied basins. On the other hand, geoforms of purely aeolian origin are identified on the periphery of the shallows lakes, which are mainly associated with the deflation that occurs on their dry bottoms, due to the seasonal behavior they present and the eroded areas with little or no vegetation coverage. A general hydrography was determined for all the lakes because there is no prior knowledge of the dynamics of these lake bodies. However, the topographic, drainage, geomorphological, wind and land use study was carried out on three basins in particular, based on pre-existing studies from other disciplines and their accessibility. The granulometry of the sediments and the aeolian mantles, accumulations of silt-clay material in the lee of the lakes, were classified. They were recognized through the analysis of digital images and aerial photographs since they do not present a topographic expression on the ground. The climatological analysis was carried out at annual and seasonal scales in two representative stations of the study area (Río Gallegos and Río Grande) with data belonging to the Servicio Meteorológico Nacional. The analysis of the time series made it possible to update knowledge of the climate of the region. This was defined as subhumid temperate cold. The anomalies of the different meteorological parameters were significant. The climate of the region presents interannual (7, 4 and 3 years), decadal, quarterly, and bimonthly fluctuations, indicating a significant climatic variability in the region. According to the aridity index, the town of Río Gallegos is governed by a semi-arid climate. In Río Grande, the climate fluctuates between semiarid to subhumid. An important variability was determined in precipitation values in Río Grande. To determine the climatic parameters conditioning the shallows lakes and wind geomorphology of the Fuegian area, data from a meteorological station located at Estancia San Julio in a period between 2011-2022 were analyzed. The records of maximum and minimum temperatures were variable in the years of the analyzed period. Relative humidity increased between the autumn and winter months and decreased between the spring and summer months. There is an inverse relationship between this parameter and the average monthly temperature. The year 2013 was the warmest and 2014, was the year with the highest humidity. Although March and October were the rainiest, the fluctuation of precipitation does not allow for establishing a marked season of minimum and maximum values. Between October and December, the maximum speeds of the predominant winds in the SW sector were recorded, which present a high frequency in the analyzed period. The interior hydrographic basins are endorheic. The lakes are shallow and semi-permanent. Its flat bottoms are made up of silt-sandy-clayey sediments, which generate rapid saturation with precipitation. The morphometry of the lakes defines them with elliptical shapes, oriented in an N-S direction. The three basins analyzed in detail have low drainage density and slopes of less than 20%. The topography of the basins develops with maximum altitudes in the W-SW and the lakes are located in the NE of the basin that contains it, due to the impact of the waves in this direction that generates a W-E migration of the body of water. The lakes have alkaline waters and are oligohaline in nature. The dynamics of the prevailing winds in shallow bodies of water cause turbidity in the water, due to the constant rearrangement of bottom particles and suspended particles. The O'Connor basin has steep slopes in the west-southwest and the northeast. The variation in the surface of the lakes generated plains that constitute the current beaches to the east and west of it. In periods of dryness on the flat bottom, the particles are subject to the deflation process and are deposited in the lee of the lagoon, in the form of an aeolian blanket. In the NE sector of the lakes there is a rocky cliff, on which a mounted dune develops, the result of the erosion of the cliff and the windward side of the dune. Its current development was measured with Big Spring Number Eight (BSNE) collectors on masts at different heights concerning the ground surface and greater particle collection was determined during spring. The predominant type of particle transport is saltation. The amount of wind material collected varied seasonally and in the same station over time, within the period analyzed (2012-2015). The aeolian mantles, deposition geoforms that present good development in the lee of the O'Connor and Escondida lagoons are made up mainly of silt and clay, coming from the dry bottom of the lakes, which is especially active in the summer season. They do not present topographic features on the terrain and occupy areas where the growth of species such as Festuca gracillima is limited, which could be related to the presence of salts, such as sodium, in the deposited particles. The Escondida basin has topography of lower altitude compared to the rest and constitutes an elliptical basin carved in glacifluvial deposits. It is a lake environment in which the development of halite crystals was observed during October and November, an indicator of the humidity conditions, determined by the deficit water balance, the high frequency of winds, and the salinity of the lake water in the lagoon. The highest altitudes and slopes compared to the previous two are found in the Amalia basin. On the S margin, the basin shows a shape conditioned by the presence of sedimentary rocks. To the leeward side and on the rock cliff, aeolian geoforms develop such as desert pavements, shadow dunes, paleo-dunes, and aeolian mantles. The particularity of the basin in terms of wind processes is the shadow dune fields formed from Festuca g., which are identified in the S and W of the lake. In the Fuegian steppe, productive activities are carried out, historically sheep farming and recently, cattle. From this research, based on the physical-environmental processes in the context of the study basins and the peripheral areas of the lagoons, it was proven that the wind dynamics in the Fuegian steppe could condition productive activity and, in turn, this impacts the fragility of the sub humid environment. In this sense, it could be necessary to establish management planning to mitigate the natural effects of the environment in this region.