Saltación (geología)

A bajas velocidades de los fluidos, el material suelto rueda aguas abajo, permaneciendo en contacto con la superficie. Esto se denomina fluencia o reptación. En este caso, las fuerzas ejercidas por el fluido sobre la partícula sólo son suficientes para hacer rodar la partícula alrededor del punto de contacto con la superficie.

Una vez que la velocidad del viento alcanza un cierto valor crítico, denominado umbral de impacto o de fluido, las fuerzas de arrastre y sustentación ejercidas por el fluido son suficientes para levantar algunas partículas de la superficie. Estas partículas son aceleradas por el fluido y atraídas hacia abajo por la gravedad, lo que hace que se desplacen en trayectorias más o menos balísticas. Si una partícula ha obtenido suficiente velocidad por la aceleración del fluido, puede expulsar, o salpicar, a otras partículas en saltación, lo que propaga el proceso. Dependiendo de la superficie, la partícula también podría desintegrarse al impactar, o expulsar sedimentos mucho más finos de la superficie. En el aire, este proceso de bombardeo por saltación crea la mayor parte del polvo de las tormentas de polvo. En los ríos, este proceso se repite continuamente, erosionando gradualmente el lecho del río, pero también transportando material fresco desde aguas arriba.

La velocidad a la que el flujo puede mover las partículas por saltación viene dada por la fórmula de Bagnold.

La suspensión afecta generalmente a partículas pequeñas («pequeñas» significa ~70 micrómetros o menos para las partículas en el aire). Para estas partículas, las fuerzas de arrastre vertical debidas a las fluctuaciones turbulentas del fluido son de magnitud similar al peso de la partícula. Estas partículas más pequeñas son arrastradas por el fluido en suspensión y advectadas aguas abajo. Cuanto más pequeña es la partícula, menos importante es la fuerza de gravedad hacia abajo y más tiempo es probable que la partícula permanezca en suspensión. Una valla diseñada con agujeros puede mitigar la saltación al reducir la velocidad de las partículas, y la arena se acumula en el lado de sotavento de la valla.

Saltación de la arena de las dunas en un túnel de viento.

Un estudio reciente descubre que la saltación de las partículas de arena induce un campo eléctrico estático por fricción. La arena salada adquiere una carga negativa en relación con el suelo que, a su vez, afloja más partículas de arena que comienzan a salar. Se ha descubierto que este proceso duplica el número de partículas previsto por la teoría anterior. Esto es importante para la meteorología porque es principalmente la saltación de las partículas de arena lo que desplaza las partículas de polvo más pequeñas a la atmósfera. Las partículas de polvo y otros aerosoles, como el hollín, afectan a la cantidad de luz solar que reciben la atmósfera y la tierra, y son núcleos para la condensación del vapor de agua.

La arena que choca con la arena tiene más probabilidades de pegarse; la arena que choca con una superficie más coherente tiene más probabilidades de rebotar. Este bucle de retroalimentación ayuda a que la arena se acumule para crear dunas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.