Ciclo de erosión

El ciclo geográfico, o ciclo de erosión, es un modelo idealizado que explica el desarrollo del relieve en los paisajes. El modelo comienza con la erosión que sigue al levantamiento de la tierra por encima de un nivel base y termina, si las condiciones lo permiten, en la formación de una penillanura. Los paisajes que muestran evidencia de más de un ciclo de erosión se denominan "policíclicos". El ciclo de erosión y algunos de sus conceptos asociados, a pesar de su popularidad, han sido objeto de muchas críticas.

Descripción

William Morris Davis, el creador del modelo, lo dividió en etapas cuya transición es gradual similar a la vida humana, es decir, etapa juvenil, etapa madura y etapa anterior. El modelo comienza con un estado elevado del paisaje. Luego Davis definió una etapa juvenil donde la incisión del río o la erosión vertical es el proceso dominante que configura el paisaje. Durante la altura de la etapa juvenil, las diferencias entre las tierras altas y los fondos de los valles aumentan rápidamente. A la etapa juvenil le sigue una etapa madura en la que las diferencias de altura entre los fondos de los valles y las tierras altas son mayores. En la etapa madura, la disminución de la pendiente se convierte en un fenómeno más importante a medida que la erosión lateral de los diamantes y las tierras altas pierden altura más rápidamente que la de los ríos, disminuyendo efectivamente el relieve. En la última etapa, la erosión ha actuado durante tanto tiempo que el paisaje, a pesar de su altura original, se reduce a una tierra baja ondulada. Ese paisaje de bajo relieve se denomina penillanura y puede contener alturas residuales sobresaliendo del nivel general. La penillanura puede elevarse, lo que inicia un segundo ciclo de erosión.

Davis reconoció que un ciclo completo era un caso especial y que el aumento inicial no era necesariamente rápido ni seguido de un período prolongado de inactividad. Sin embargo, como señaló Walther Penck, Davis y sus seguidores solían utilizar un enfoque rápido de elevación y quietud para explicar los paisajes. Esto significa que el modelo, tal como lo entiende la mayoría, supone un levantamiento tectónico rápido y episódico. Otra característica del modelo es que las pendientes evolucionan en declive, con pendientes inicialmente empinadas desgastadas por la erosión formando pendientes sucesivamente más suaves. Las debilidades del modelo son que es principalmente de naturaleza teórica y deductiva y no tiene en cuenta la complejidad de los movimientos tectónicos o el cambio climático. La naturaleza de los procesos superficiales también está mal representada por el modelo. El modelo en su forma original pretende explicar el desarrollo del relieve en paisajes templados en los que se supone que la erosión causada por el agua corriente es de primordial importancia. Sin embargo, el ciclo de erosión se ha extendido, con modificaciones, a zonas áridas, semiáridas, sabanas, selvas, glaciares, costeras, kársticas y periglaciales. En un escrito de 1950, Louis C. Peltier afirmó que el ciclo de erosión en los climas marítimos y boreales era el único que no se había descrito en detalle.

Historia

Fondo

Hubo algunas ideas sobre la erosión cíclica en el mundo grecorromano y luego en el mundo islámico y Europa durante la Edad Media. Sin embargo, las influencias inmediatas de William Morris Davis, el creador del modelo del ciclo de erosión, fueron los exploradores estadounidenses del siglo XIX. El fin de la Guerra Civil estadounidense (1861-1865) llevó a la reanudación de la exploración del oeste de Estados Unidos. Tres exploradores, John Wesley Powell, Clarence Edward Dutton y Grove Karl Gilbert, escribieron sobre la geomorfología y la geología de los paisajes que encontraron. De estos trabajos Davis tomó prestados muchos conceptos utilizados para construir el modelo.

Se ha argumentado que Davis también estuvo influenciado por ideas del campo de la biología, especialmente el pensamiento neo-lamarckiano que estaba vigente en los Estados Unidos de finales del siglo XIX. Se cree que Davis recibió parte de esta influencia neolamarckiana de su tutor, Nathaniel Shaler. Otras teorías biológicas que pueden haber dado forma al ciclo de erosión son las de la ortogénesis y la recapitulación, ambas vinculadas al neolamarckianismo. La teoría de la evolución de Darwin tuvo una influencia menor en relación con el neolamarckismo. El impacto de estas ideas se puede insinuar en los modelos' empleo del concepto de "evolución" en lugar de "cambio", lo que implica una dirección predecible del cambio del paisaje y la forma del relieve. Se ha argumentado que "Davis aplicó conscientemente el darwinismo al paisaje".

Aclamaciones y críticas tempranas

Davis concibió el ciclo del modelo de erosión en los años 1880 mientras estudiaba a los Apalaches en Pensilvania y Virginia. Davis escribió el Ciclo de la teoría de la erosión en detalle por primera vez en 1889. Más desarrollado para 1900 recibió una amplia aclamación, pero nunca fue aceptado universalmente. El entusiasmo y la fuerza iniciales del modelo de erosión se han atribuido a diversas causas. En primer lugar, el modelo proporcionó un marco para estudiar áreas y épocas en la historia de la Tierra donde la erosión es el proceso dominante. Segundo, el modelo encajaba bien en el gran pensamiento evolutivo que había surgido en el siglo XIX con la teoría de la evolución de Darwin. Por último, cierta popularidad puede atribuirse al estilo lúcido de la escritura de Davis. El modelo logró su mayor popularidad en el periodo 1900–39 cuando se publicaron numerosos estudios sobre la cronología de la denudación basados en el modelo. En estos estudios se identificaron generalmente dos o cinco ciclos de erosión. El enfoque de hacer la cronología de la denudación con el ciclo del modelo de erosión perdió popularidad desde la década de 1930 en adelante. Argumentablemente esto fue así porque el enfoque no proporcionó ninguna información imprevisible. Un número cada vez mayor de geomorfólogos habían comenzado a estudiar procesos que ocurrían en el presente y no en el pasado, como se hizo con el modelo de ciclo de erosión. Estos geomorfólogos de proceso pronto se dieron cuenta de que algunas de sus observaciones estaban en desacuerdo con el modelo de Davis. Otros geomorfólogos se apartaron del ciclo de erosión para trabajar en cambio en la geomorfología climática o tectónica.

El modelo se difundió rápidamente. En 1901, Hans Reusch lo utilizó para explicar la meseta ondulada del sur de Noruega. Muy influenciado por Davis, Walter Wråk se dedicó a estudiar el relieve de las montañas del norte de Escandinavia, describiendo, entre otras cosas, la superficie de Borsu. El primer estudio de la topografía de China utilizando este modelo fue publicado en 1907 por B. Willis y sus colaboradores. La idea del ciclo de erosión se difundió entre estudiantes universitarios con una serie de libros de texto publicados en las décadas de 1890 y 1900. Según Sheldon Judson, hasta la Segunda Guerra Mundial los informes sobre geología regional tendían a incluir breves menciones al ciclo local de erosión y de peneplanización.

Si bien al principio el modelo fue ampliamente aceptado entre los académicos anglosajones, en Europa continental encontró cierta resistencia y los académicos alemanes Albrecht y Walther Penck, Siegfried Passarge y Alfred Hettner se destacaron como los primeros oponentes al modelo. A pesar de los esfuerzos de Davis, que incluyeron traducir su obra al alemán, ser profesor visitante en Berlín y viajar por gran parte de Europa, el ciclo de erosión nunca echó raíces firmes en Alemania. Walther Penck creó un modelo alternativo con sus propios principios. Las ideas de Walther fueron publicadas póstumamente en 1924 por su padre, Albrecht. En el modelo de Walther, el relieve se forma en función de la tasa de denudación/elevación. Davis, un amigo del padre de Walther, criticó el nuevo modelo de Walther. La reseña de Davis de la segunda publicación de Walther Penck sobre el tema dejó una visión distorsionada de las ideas de Penck entre los trabajadores posteriores. Esto se debe a que Davis entendió mal y tradujo mal partes del artículo, por lo que Davis no es un crítico adecuado del trabajo de Penck.

En 1960, el geomorfólogo Sheldon Judson señaló que los geógrafos estadounidenses habían abandonado en gran medida el concepto y habían pasado a estudiar el paisaje y las formas terrestres desde un punto de vista estadístico y de proceso. Eiju Yatsu opinó, sin embargo, que a pesar de la intención de muchos geomorfólogos de abandonar las ideas davisianas tras la Segunda Guerra Mundial, muchos acabaron regresando a ellas con algunas modificaciones.

Críticas intensificadas (década de 1960)

Lester Charles King propuso una teoría del ciclo alternativa en la década de 1960. Si bien las ideas de King fueron un intento de refutar el ciclo de erosión de Davis, eran en sí mismas de naturaleza cíclica y contribuyeron a iniciar una ola de críticas en la década de 1960 contra su modelo y el de Davis. Esta crítica ha sido denominada "ataque a Davis" por Cliff Ollier y constituye para Ollier la burla de las teorías cíclicas en geomorfología sin que se proponga ningún modelo alternativo. Desde que Davis' ideas estaban siendo desacreditadas, otras áreas de investigación, como la de la geomorfología climática, fueron atacadas por su percepción de asociación con ella.

Las nociones de evolución del tiempo, levantamiento, pendiente y densidad de drenaje en el ciclo de erosión han sido criticadas. Además, se ha cuestionado la validez de algunos conceptos completos asociados con el ciclo de erosión, incluidos el grado de los arroyos, la pendiente de la pendiente, el nivel de la base y, sobre todo, el de las penillanuras.

En un escrito de 1971, el geomorfólogo Ronald Flemal resumió la situación de la siguiente manera:

Actualmente los geomorfólogos se dividen en tres campos: aquellos que todavía se adhieren a los conceptos de Davis, ya sea en la forma original o modificada; aquellos que desean reemplazar las ideas de Davis por un modelo cíclico diferente erosión; y aquellos que rechazan completamente la erosión cíclica.

Estado moderno

A pesar de las considerables críticas, el modelo del ciclo de erosión ha seguido siendo parte de la ciencia de la geomorfología. Nunca se ha demostrado que el modelo o la teoría sean incorrectos, pero tampoco se ha demostrado que sea así. Las dificultades inherentes al modelo han hecho que la investigación geomorfológica avance en otras direcciones. En contraste con su estatus controvertido en geomorfología, el modelo del ciclo de erosión es un enfoque común utilizado para establecer cronologías de denudación y, por tanto, es un concepto importante en la ciencia de la geología histórica. Si bien reconocen sus deficiencias, los geomorfólogos modernos Andrew Goudie y Karna Lidmar-Bergström lo han elogiado por su elegancia y valor pedagógico, respectivamente. En un escrito de 2007, Anthony Orme evalúa que:

"stripped of its evolutionary bag, the Davisian Cycle of Erosion had merit as an interpretive exercise, and indeed still has merit as an end-member in a range of possible temporal scenarios for Earth’s surface development."