Boletin Nº 6

El volcanismo impacta sobre el paisaje de diversas maneras, por ejemplo, desencadenando cambios en las formas de la superficie terrestre, modificando la composición de los suelos, el aire o el agua, y afectando la biodiversidad y la salud humana. En este artículo presentamos dos ejemplos de paisajes fluviales, uno actual y otro fósil, afectados por actividad volcánica explosiva, es decir, por un tipo de volcanismo que genera grandes cantidades de ceniza volcánica o partículas de mayor tamaño denominadas genéricamente sedimento piroclástico. En estos ambientes es común que las acumulaciones generadas directamente desde los volcanes (depósitos primarios), como los estratos de cenizas, sean posteriormente movilizadas por el agua, el viento o avalanchas, para conformar depósitos retrabajados.

 Clásicamente se ha documentado que los ambientes fluviales responden al arribo de sedimentos piroclásticos primarios o retrabajados (denominados volcaniclásticos de aquí en adelante) con drásticos y súbitos cambios paisajísticos para conformar escenarios actuales y registros estratigráficos fósiles denominados sin-eruptivos (Figura 1). 

En relación a las condiciones previas a la erupción, los escenarios sin-eruptivos presentan canales más anchos, menos sinuosos y con mayor cantidad de barras (acumulaciones que dividen el flujo de agua). Asimismo, los ríos son menos profundos y transportan mayor cantidad de partículas sólidas de naturaleza piroclástica. Paralelamente, en la planicie de inundación, es decir la zona adyacente a los canales que resulta esporádicamente anegada por los desbordes, se generan suelos enterrados con frecuentes árboles en posición de vida, y se preservan depósitos primarios como aquellos generados por lluvias de ceniza. El ajuste del paisaje a los disturbios mencionados puede tardar décadas o interrumpirse debido a la ocurrencia de nuevas perturbaciones. La alternancia de escenarios caracterizados por disturbios y restauraciones, relacionados con períodos de actividad y quietud volcánica, respectivamente, es una característica de este tipo de ambientes y se refleja en el registro estratigráfico (Figura 1). La comprensión de los procesos depositacionales y erosivos en este tipo de paisajes es importante por diversas razones, incluyendo el riesgo geológico en ambientes actuales, y el entendimiento de las características de los cuerpos sedimentarios que pueden constituir reservorios de fluidos como agua e hidrocarburos en el registro geológico resultante.

 En los últimos años varias investigaciones resultaron inconsistentes con el marco conceptual mencionado, por ejemplo en términos de los diseños de los ríos y la composición de los depósitos sedimentarios, habiéndose alcanzado interpretaciones razonables cuando se valoraron aspectos como la tectónica o el cambio climático. En este contexto, se documentan dos ejemplos analizados por el grupo de Icnología y Sedimentología Continental del INCITAP, que discrepan con el marco conceptual e invitan a repensar el entendimiento clásico de este tipo de ambientes.

 El primer ejemplo incluye al río Blanco y a los sedimentos piroclásticos eruptados por el volcán Chaitén (Chile) en mayo de 2008 (Figura 2). 

Como resultado del voluminoso ingreso de sedimentos a la cuenca se produjeron importantes modificaciones sin-eruptivas incluyendo inundaciones que afectaron severamente la localidad de Chaitén, cambio de la posición del canal cerca de la línea de costa, relleno del canal que resultó abandonado, modificaciones de los diseños y dimensiones de los ríos, y crecimiento del delta asociado (Figura 2). Muchas de las modificaciones estuvieron controladas por la generación y ruptura de endicamientos por troncos, inducidos por la incorporación de árboles al curso del río por ensanchamiento y erosión de sus márgenes, además de una anómala sinuosidad local que potenció este fenómeno. En este contexto, se reconocieron dos diferencias principales respecto al marco conceptual para condiciones sin-eruptivas. La primera es la presencia de un canal sinuoso abandonado totalmente relleno con sedimentos piroclásticos del 2008, lateralmente relacionado con un canal entrelazado activo que transporta sedimentos de composición y edades heterogéneas. ¿Cómo quedaría registrado este escenario? ¿Cómo sería interpretado? Esta discrepancia se relaciona con la combinación del cambio repentino de la posición del río y/o la presencia de una planicie de inundación cohesiva/vegetada que impidió el cambio de diseño del canal abandonado antes que modificara su curso. La segunda diferencia es el abrupto cambio composicional de los depósitos ubicados aguas arriba y aguas abajo de la zona donde se concentraron los endicamientos. Los depósitos ubicados aguas arriba están constituidos por una mezcla de sedimentos de distintas edades incluyendo piroclásticos del 2008 y materiales más antiguos y densos, mientras que los depósitos posicionados aguas abajo son mayormente piroclásticos de la última erupción. Esta variación composicional responde a la diferente flotabilidad de las partículas piroclásticas debido a la abundante presencia de vesículas (vidrio volcánico poroso conocido como piedra pómez, de poca densidad), que tuvieron la capacidad de movilizarse aguas abajo, mientras las partículas más densas fueron acumuladas en los endicamientos o aguas arriba de los mismos.

 El segundo ejemplo procede de un conjunto de rocas cuya antigüedad es de aproximadamente 125-115 millones de años (Cretácico), expuestas en el centro de la provincia de Chubut, conocidas como Formaciones Los Adobes y Cerro Barcino (Figura 3). 

En Cerro Los Chivos se observa claramente la transición entre estas dos formaciones, puntualmente entre los miembros Bardas Coloradas y Puesto La Paloma. El análisis sedimentológico detallado marca una evolución paleoambiental desde un sistema fluvial arenoso, constituido por canales con barras internas que surcaban planicies de inundación, a un sistema fluvial volcaniclástico mayormente no confinado con recurrentes lluvias de ceniza volcánica desde una fuente distante a más de 100 km y, localmente, desarrollo de dunas eólicas y escorrentías canalizadas gravosas (Figura 3). La notoria desorganización de los sistemas fluviales representaría la respuesta geomorfológica y sedimentaria a una mayor tasa de sedimentación, interpretándose un mayor arribo de sedimentos piroclásticos como lluvias de ceniza y/o a partir del retrabajo de material volcaniclástico no consolidado por flujos acuosos con alta concentración de sedimentos. En este contexto, la ausencia de sistemas fluviales con canales y barras internas durante la depositación del Miembro Puesto La Paloma, es una característica que difiere notoriamente con el marco conceptual para un escenario sin-eruptivo, y podría estar relacionada con una excesiva disponibilidad de piroclásticos que habría facilitado la desorganización del sistema fluvial.

Los ejemplos presentados ponen en evidencia la complejidad de estos ambientes, así como la necesidad de repensar las respuestas paisajísticas producto del volcanismo explosivo y de hacer valoraciones integrales para entender los cambios de los mismos. Es destacable que la correcta y detallada comprensión de estos ambientes es de vital importancia para diversos aspectos aplicados como riesgo geológico y prospección/producción de hidrocarburos o agua subterránea. El Grupo de Icnología y Sedimentología Continental del Incitap continúa estudiando la temática en rocas cretácicas de Patagonia y en ambientes fluviales actuales asociados a los volcanes andinos Calbuco y Chaitén.