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XIV Reunión Nacional de Cuaternario, Granada 2015
TERRAZAS FLUVIALES Y REGISTRO ENDOKÁRSTICO DEL VALLE
DEL RÍO DEBA (GIPUZKOA): UNA VISIÓN INTEGRADA DE LA
EVOLUCIÓN DE LOS VALLES CANTÁBRICOS
M. Arriolabengoa (1,2), E. Iriarte (2,3), M. del Val (1,2), A. Aranburu (1,2)
(1)
(2)
(3)
Dpto. Mineralogía y Petrología, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad del País Vasco. Barrio Sarriena s/n, 48940489
Leioa, Bizkaia. [email protected]
Centro GeoQ ARANZADI. Barrio Mendibile
Mendibile, 48940-Leioa, Bizkaia.
Laboratorio de Evolución Humana, D
Dpto. de Ciencias Históricas y Geografía, Universidad de Burgos, Edificio I+D+i, Pl.
Misael Bañuelos s/n, 09001, Burgos.
Abstract (Karst
arst and fluvial research in the Deba river valley (Gipuz
(Gipuzkoa, Cantabrian Margin): an
a integrative vision of valley
evolution): Cantabrian margin valleys are relatively short, abrupt and with mighty rivers. Their erosive character is a problem for
their geomorphological study,, and therefore their formation processes are poorly known. This study presents for the first time the
fluvial terrace sequence of Deba river (Gipuzkoa), and its relation with the endokarstic sedimentary
ary record of three caves located
in the lower Deba valley. We found
ound 8 levels of strath terraces that are interpreted as the result of the tectonic uplift and climatic
variations. The correlation between fluvial and karstic geomorphologic units based on fluvial deposits, the speleothem dating and
the increase of slope erosion during glacial interglacial transition, points to the formation of the different terrace levels during 100
ka glaciar-interglaciar cycles.
Palabras clave: Terrazas fluviales, sedimentos endokársticos, incisión del valle, variaciones climáticas,
climáticas río Deba
Key words:: Fluvial terrace, endokarstic sediment
sediments, valley incision, climatic change, Deba river
INTRODUCCIÓN
Los valles fluviales de la Cornisa Cantábrica son
cortos, abruptos y caudalosos. Su carácter erosivo
junto con la espesa vegetación, entre otros factores,
han hecho que la evolución fluvial y el desarrollo de
los valles hayan sido poco estudiado
estudiados. En este
trabajo se han identificado las terrazas
razas del río Deba
(Gipuzkoa), y su estudio se ha integrado con el de
los rellenos sedimentarios endokársticos de tres
cuevas situadas en su valle. A partir de la correlación
de los dos registros geomorfológico
os, se propone por
primera vez un esquema evolutivo
o del valle del río
Deba.
SITUACIÓN
El valle del río Deba se sitúa en el margen cantábrico
(costa norte de la Península Ibérica)
Ibérica), provincia de
Gipuzkoa (Fig. 1). El río tiene una longitud de casi 60
km y se extiende desde los Montes Vascos (1400 m
s.n.m.) hasta el mar Cantábrico, con un caudal
3
medio anual de 14,5 m /s. El clima es de tipo
Atlántico con una temperatura media anual de 12ºC
y una tasa de precipitación de 2000-2200 mm
anuales (Agencia
Agencia Vasca de Meteorología
Meteorología, 2013).
El río discurre sobre un sustrato rocoso mesozoico,
atravesando
vesando calizas arrecifales tanto es su curso
bajo como en el alto,, y rocas siliciclásticas,
formaciones del flysch detrítico y calcáreo,
materiales vulcanoclásticos, y un pequeño diapiro del
Triásico en el curso medio (Fig. 2).
Las cavidades estudiadas son Praileaitz, Aizkoltxo y
Anako, y se encuentran en el macizo kárstico litoral
Arno-Izarraitz. Éstas se corresponden con dos de los
niveles de estabilidad kárstica (NEK) descritos en
Aranburu et al. (2014), la cueva de Praileaitz (54 m
s.n.m.)) se sitúa en el 4º NEK (alrededor de 60 m
s.n.m.), mientras que la cueva de Aizkoltxo (32 m
s.n.m.) y la cueva de Anako (18 m s.n.m.) a la altura
del 5º NEK (alrededor de 20 m s.n.m.).
METODOLOGÍA
La identificación de las terrazas fluviales se ha
realizado mediante fotografías aéreas y el análisis de
datos LiDAR empleando la metodología de del Val et
al. (2014). Sin embargo, la elevada antropización y
los abundantes deslizamientos han hecho que la
localización
ocalización de las terrazas fluviales haya tenido que
ser completada con un exhaustivo trabajo de campo.
Fig. 1: Localización de la zona de estudio: A) Localización de la vertiente cantábrica al norte de la Península Ibérica; B)
Principales ríos de la vertiente cantábrica y ubicación de la cuenca del río Deba.
XIV Reunión Nacional de Cuaternario, Granada 2015
Por otra parte, las cuevas han sido seleccionadas en
base a su situación en la ladera del valle del río
Deba, en cotas que coinciden con los diferentes
niveles de terrazas fluviales, y por el registro
sedimentario que albergan, con evidencias de
diferentes fases de relleno sedimentario
sedimentario. Para
obtener la cronología de los distintos procesos
observados, se han realizado dataciones en
espeleotemas mediante U/Th.
DATOS
El río Deba fluye actualmente incidiendo en el
sustrato
rocoso
prácticamente
hasta
su
desembocadura, 3 km desde la línea de costa. El
perfil del río es cóncavo con un knickpoint localizado
en el contacto entre las rocas volcánicas y el flysch
calcáreo (Fig. 2). Se han diferenciado 8 niveles de
terrazas escalonadas: T1 (+120 m), T2 (+85 m), T3
(+64-62 m), T4 (+53-44 m), T5 (+35-29
29 m), T6 (+23
(+2317 m), T7 (+13-7 m) y T8 (+8-4
4 m). Las terrazas se
desarrollan a lo largo de todo el perfil salvo en e
el
tramo donde el río atraviesa las rocas volcánicas.
Las terrazas bajas T8, T7 y T6 se observan a lo largo
de todo el perfil del río. Las terrazas T5 y T4 también
muestran buena continuidad, pero los afloramientos
están más dispersos.. Finalmente, las terrazas T3, T2
y T1 tan sólo muestran afloramientos puntuales (Fig.
2). La secuencia sedimentaria que muestran las
terrazas es del tipo strath terrace,, y rara vez supera
los 4 m de potencia.
El relleno sedimentario endokárstico de las tres
cuevas estudiadas está formado por dos unidades
aloestratigráficas (Fig. 3). La unidad aloestratigráfica
basal está compuesta mayormente
ente por un nivel de
gravas fluviales, un nivel de colada espeleotémica
que tapiza las gravas, y formación de estalagmitas y
estalactitas encima de la colada. Una superficie de
erosión pone fin a la unidad aloestratigráfica basal y
da comienzo a la siguiente, compuesta por
materiales detríticos finos y diferentes tipos de
espeleotemas (de flujo y de goteo). Las dataciones
de las coladas de las unidades aloestratigráfica
aloestratigráficas
basales han resultado ser anteriores a 350 ka en la
cueva de Praileaitz, y de 162 ka en la cueva de
Aizkoltxo. En la cueva de Anako, no se ha podido
datar la colada debido al alto contenido de arcilla
terrígena, por lo que se ha procedido a datar la fase
de goteo (estalagmita) que le sucede en la misma
unidad aloestratigráfica,, dando una edad de 48 ka.
INTERPRETACIÓN
En la formación de las terrazas fluviales del río Deba
se han diferenciado dos factores internos
(autigénicos) que controlan la distribución y el grado
de preservación de las terrazas fluviales: la litología
del sustrato y la intensidad de los procesos de
ladera; mientras que factores externos (alogénicos),
(alogénicos)
como la tectónica y el clima,
clima condicionarían su
formación. La incisión desde al menos el nivel de
terraza T4 es homogénea en todo el valle,
infiriéndose así una bajada homogénea del nivel de
base, posiblemente en respuesta a un levantamiento
tectónico regional.. A su vez, la formación de las
terrazas
debida
a
la
alternancia
alterna
de
incisión/agradación del río, estaría condicionada por
factores climáticos, que hicieron variar la
disponibilidad de sedimento y el caudal del río (Blum
y Törnqvist, 2000). El hecho de que el río discurra
sobre el sustrato rocoso prácticamente hasta la zona
litoral, indica
ica que la influencia del mar en la
formación de terrazas fluviales y la evolución del
sistema fluvial se limitaría a los últimos 3 km del río.
Tampoco hay evidencias glaciares en la cabecera
del río Deba (Rodríguez-Rodríguez
Rodríguez et al., 2014), de
forma que la glaciación no es la principal fuente de
cambios en la disponibilidad de sedimento y del
caudal. De acuerdo con la bibliografía del margen
cantábrico, estos valles fueron relativamente
húmedos en periodos glaciares (Gómez-Orellana
(Gómez
et
al., 2007; Moreno et al., 2010; Stoll et al., 2013), en
comparación con el resto del continente Europeo.
Por tanto, y a falta de otros factores controladores,
controladores
los cambios en la tasa de erosión de laderas
pudieron haber controlado la disponibilidad de
sedimento en los ríos, y por tanto, la agradación o
incisión del sistema fluvial (Pratt et al., 2002). En
este sentido, en los valles cantábricos la tasa de
erosión de las laderas aumentaría
aumenta
en los periodos
transicionales de glaciar a interglaciar, a partir de un
aumento en la tasa de precipitación (Jiménez(Jiménez
Sánchez, 1997; González-Díez
Díez et al., 1999). Todo
ello hace pensar que la formación de las terrazas del
río Deba estuvo vinculada a los ciclos glaciargl
Fig. 2: Perfil longitudinal del río Deba
a y la distribución de los afloramientos de terrazas fluviales observados.
XIV Reunión Nacional de Cuaternario, Granada 2015
Fig. 3: Secuencias sedimentarias endokársticas de las tres cuevas estudiadas: A) la cuev
cueva
a de Praileaitz; B) la cueva de
Aizkoltxo; C) la cueva de Anako.
interglaciar del Cuaternario, al igual que en la
mayoría de las secuencias de terrazas fluviales
escalonadas de todo el mundo (Bridgland y
Westaway, 2008).
Por otro lado, las tres cavidades estudiadas
estudiadas, además
de definir distintos NEK, coinciden en cota con
algunos niveles de terraza, pudiendo deducirse que
el primer depósito fluviokárstico de llas unidades
aloestratigráficas basales refleja aproximadamente el
nivel freático del río adyacente. Los depósitos
fluviokársticos son de carácter alogénico y
corresponden, por tanto, a entradas o pérdidas del
canal fluvial en las cavidades kársticas. Una vvez que
la actividad fluvial abandona la cavidad, se produce
la sedimentación de coladas de espeleotema que
evoluciona a formas de goteo. Las dataciones
obtenidas en los espeleotemas coinciden con en el
esquema propuesto para la Cornisa Cantábrica
(Moreno ett al., 2010; Stoll et al., 2013; Aranburu et
al., 2014), donde la formación de espeleotemas es
favorecida en periodos interglaciares, y los procesos
fluviokársticos en periodos glaciares (Aranburu et al.,
2014; Arriolabengoa et al., 2014). De esta forma, lla
colada que tapiza el primer sedimento fluviokárstico
en la cueva de Praileaitz es anterior a 350 ka, la
colada que tapiza el sedimento fluviokárstico de la
cueva de Aizkoltxo es del MIS 7-6,
6, y la colada que
tapiza el sedimento fluviokárstico en la cueva de
Anako se deduce que pertenece al MIS 5, ya que se
ha datado la estalagmita formada encima de la
colada y datada en MIS 3. Entre tanto, durante la
transición interglaciar-glaciar
glaciar se constatan las fases
de erosión en las cuevas.
rrelacionar los registros
Dada la posibilidad de correlacionar
fluviales y kársticos a partir de un marcador común,
la presencia de sedimentos fluviales en las terrazas y
en los depósitos fluviokársticos de las cavidades,
puede
afirmarse
que
ambas
secuencias
sedimentarias fueron formadas por las distintas fases
de estabilidad y paulatino descenso del nivel freático
del río Deba.. La agradación fluvial, tanto en la
terrazas como en las cavidades, se produciría en
periodos de mayor disponibilidad de sedimento,
posiblemente en periodos transiciona
transicionales de glaciar a
interglaciar mediante un aumento en la tasa de
precipitación y con ello una mayor erosión de
laderas. Este dato coincide con las dataciones de
espeleotemas
que
tapizan
el
sedimento
fluviokárstico, y que han sido formados en periodos
interglaciares. En condiciones inter
interglaciares, se
produce el punto de inflexión,, agradación/incisión,
dada la disminución del sedimento disponible debido
a la erosión de las laderas, pasando más tarde el río
a ser erosivo a lo largo de la transición interglaciar
interglaciar-
glaciar. En este tránsito, las repentinas subidas del
nivel freático,, posiblemente ligadas a intervalos
interestadiales, pueden reactivar la circulación
hídrica en las cavidades y erosionar los sedimentos
depositados anteriormente, formando las unidades
aloestratigráficas
loestratigráficas descritas.
Comparando las secuencias aloestratigráficas
fluviales y kársticas se establece que la secuencia
sedimentaria de la terraza T4 equivale a la unidad
aloestratigráfica basal de la cueva de Praileaitz (4º
NEK).. En el mismo sentido,
sentid la terraza T6 con la
cueva de Aizkoltxo, y la terraza T7 con la cueva de
Anako (5º NEK).. Las dataciones obtenidas en
espeleotemas aportaría,, por tanto, una edad mínima
a las terrazas, y teniendo en cuenta la posible
formación de las terrazas en un ciclo glaciarinterglaciar, se deduce que la T4 podría pertenecer
como mínimo al ciclo MIS 12-11,
12
la terraza T6 al MIS
8-7, y la terraza T7 al MIS 6-5.
6
Asumiendo que lo
observado en estas terrazas pueda extrapolarse a
las demás terrazas, podemos atribuir la terraza
ter
T8 al
último ciclo MIS 4-1, y la terraza T5 al
a MIS 10-9. A
partir de la terraza T4, aunque los afloramientos
sean puntuales, y por tanto, menos significativos, se
puede inferir que la terraza T3 pertenecería al
a MIS
14-13, la terraza T2 al MIS 16-15
16
y la terraza T1 al
MIS 18-17.
17. A partir de estas cronologías, y
conscientes de las limitaciones que presentan, se
puede realizar una aproximación a la tasa de incisión
del valle del río Deba.. Si se considera el periodo
interglaciar, como punto de inflexión entre la fase de
agradación y la fase de incisión, y calculamos la tasa
de incisión desde ese periodo, se obtiene un ratio de
incisión entre 0,11 - 0,075 mm/a desde la terraza T4.
Estos datos,
os, coinciden con la tasa de levantamiento
tectónico propuesto en diferentes regiones del
margen cantábrico (Álvarez-Marrón
(Álvarez
et al., 2008;
Jiménez-Sánchez
Sánchez et al., 2011; Aranburu et al., 2014).
En comparación con otros valles de la vertiente
cantábrica, la arquitectura de terrazas escalonadas
estudiada es muy similar (Ruíz-Fernández
(Ruíz
y Poblete,
2011). A pesar de ello, las edades propuestas por
14
distintos autores a partir de dataciones por C y por
correlación
con
yacimientos
arqueológicos
emplazados en las terrazas,
rrazas, son significativamente
más recientes que las propuestas en este trabajo, y
presentan tasas de incisión mayores, de 0,24 mm/a
en el río Cares (Ruíz-Fernández
Fernández y Poblete, 2011), o
entre 3,64-0,5
0,5 mm/a en los ríos Pas y Besaya
(González-Díez
Díez et al., 1996).
199
Estas diferencias
pueden deberse, por un lado, a una mayor influencia
de los factores de glaciarismo o tectónica local, o
bien a la datación errónea de las
l
terrazas. Este
hecho, refleja claramente el desconocimiento que, en
XIV Reunión Nacional de Cuaternario, Granada 2015
general, se tiene acerca de la formación de estos
valles y la necesidad de continuar su investigación
para recabar más y mejores datos.
CONCLUSIONES
Se han estudiado por primera vez las terrazas del río
Deba (Gipuzkoa) y el relleno sedimentario
endokárstico de las cuevas situadas en el tramo bajo
de su valle. Se han definido 8 niveles de terrazas
escalonadas de tipo strath terrace,, distribuid
distribuidas de
forma homogénea a lo largo de todo el perfil
longitudinal del río. Su formación, est
estuvo
determinada por un levantamiento tectónico regional
(Pleistoceno Inferior, Álvarez-Marrón
Marrón et al., 2008
2008) y
por cambios climáticos posteriores, seguramente de
carácter glaciar-interglaciar. Se propone que la
variación en la disponibilidad de sedimento ligada a
la distinta intensidad de erosión de las laderas, fue la
causa principal a la hora de modular la agradación o
incisión del sistema fluvial. El relleno sedimentario
endokárstico de las tres cuevas estudiadas es muy
similar, y las gravas fluviokársticas de la
las unidades
aloestratigráficas basales han sido correlacionadas
con los depósitos fluviales de las terrazas de la
misma cota. A partir de esta correlación, las
dataciones en espeleotemas, y la asunción de la
formación de las terrazas fluviales durante un
periodo glaciar-interglaciar,
interglaciar, se ha concluido que la
historia evolutiva del río Deba se remontaría al
menos hasta el Pleistoceno Medio.
Agradecimientos: M. Arriolabengoa (BFI-2010
2010-379) y M.
del Val (BFI-2012-289) disfrutan de una beca predoctoral
del Gobierno Vasco. Las tareas de investigación realizadas
en el marco de este trabajo han sido finan
nciadas por los
siguientes proyectos: “KantaurDEM:: Lurrazalaren eredu
digitalen bidezko Kantaruialdeko ibai-arroen
arroen eta Kontinente
Kontinenteplataformaren
bilakaera
geomorfologikoa”
(Eusko
Ikaskuntza), y "Registro paleoclimático del Cuaternario a
partir de sedimentos fluvio-kársticos
kársticos detríticos y
espeleotémicos (US14/16)"" (UPV/EHU y Euskal Kostaldeko
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