ARTÍCULOS

Geomorfología y sedimentología de la zona interior del canal principal del estuario de Bahía Blanca

 

Eduardo A. Gómez ^*, Silvia S. Ginsberg ^* y  Gerardo M.E. Perillo ^*#

^* Instituto Argentino de Oceanografía, Casilla de Correo 107, 8000 Bahía Blanca, República Argentina.
^# Departamento de Geología, Universidad Nacional del Sur, San Juan 670, 8000 Bahía Blanca, República Argentina.

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Resumen

Se estudia la morfología y sedimentología de la porción interior del Canal Principal del Estuario de Bahía Blanca, entre su cabecera y Puerto Galván. Basándose en un criterio geomorfológico, la porción estudiada del canal ha sido dividida en un sector interior y un sector exterior. Este último se encuentra cubierto por rasgos erosivos irregulares labrados en materiales litificados, mientras que el sector interno presenta sedimentos arenosos con dunas 2D y 3D de tamaño mediano. Dichas diferencias, presentes en los sectores más profundos del canal, son atribuidas a un incremento de la velocidad de las corrientes de marea en el sector externo. Ambos flancos del canal exhiben una serie de escarpas escalonadas, las cuales son provocadas por erosión diferencial de estratos limo arcillosos de disposición horizontal, depositados durante la transgresión holocena. Los materiales litificados corresponden al Pleistoceno y su presencia controlaría la profundización del canal. 

Palabras clave: Geomorfología; Sedimentología; Formas de fondo; Estuario de Bahía Blanca.

Extended abstract

By means of precision bathymetric surveys, side scan sonar and superficial sediment sampling, the morphology and sedimentology of the 15 km inner portion of Bahía Blanca Estuary Principal Channel, between its head and Galván Harbour, is studied. All surveys were made during spring high tides in order to obtain maximum coverage of the area, with a 14 m length boat on the deepest areas and other smaller boat for the shallower zones. To positioning the vessels, an electronic microwave device was used. A total of 37 surficial sediment samples, were obtained with a Dietz-Lafond grab sampler and processed according to standard laboratory procedures according to Folk (1974).
The analyzed portion of the Principal Channel drains several secondary channels on both borders (Fig. 1). Considering the datum level, the Principal Channel has a width of the order of 400 m at Galván Harbour, diminishing progressively headward where it reaches values of the order of 50 m (Fig. 2). Maximum depths vary from 12 m at Galván Harbour to values less than 1 m at the head. Principal Channel depths usually exhibit a local increment at the vicinity of secondary channel outlets.
Channels borders and adjacent tidal flats are composed of a high proportion of mud (98-45 %), while samples from bottom channel exhibit large textural variations, from compacted silty clay to a shelly coarse sand (Fig. 2). Due to the bottom hardness, at some places it was impossible to obtain samples.  .
On both channel borders, the side scan sonar survey showed a series of steeped parallel scarps (FigS. 3, 4 and 5). These scarps are produced by present differential erosion on the horizontal muddy strata deposited during the Holocene transgression (Aliotta et al., 1992; Aliotta & Farinati, 1990).
From Bahía del Pejerrey mouth, and based on a geomorphological criteria, it was possible to divide the reach in inner and outer sectors. The external portion is covered by shell deposits and irregular erosive features with a complex distribution carved on lithified materials (Fig. 5). The inner deepest areas show an extended dune field conformed by shelly sandy sediments (Fig. 4). These features have a mean wave length of 4 m, which according to Ashley (1990) could be classified as 2D and 3D median dunes. These differences between inner and outer sectors are attributed to an outward current velocity increase along the channel. This means that outward Bahía del Pejerrey mouth, the current velocity increment is such that the volume of sediment transported as bed load becomes insufficient to generate cumulative features.
The lithified materials are from the Pleistocene, and they are at 7.5 m below the datum plane at Galván Harbour (Aliotta et al., 1992), diminishing their depth westward and outcropping at the intertidal zone of El Caño Channel, being this the unique intertidal Pleistocene outcrop recognized in the area until present. The presence of Pleistocene litified materials would control Principal Channel deepening.

Key words: Geomorphology; Sedimentology; Bedforms; Bahía Blanca Estuary.

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INTRODUCCIÓN

El Estuario de Bahía Blanca, localizado al sur de la Provincia de Buenos Aires, es un sistema mesomareal conformado por canales de dimensiones variadas, separados por islas y extensas llanuras de marea. El régimen de mareas es semidiurno, siendo la amplitud media en los puertos de Ing. White y Galván (zona más interna) de 3,8 y 2,7 m en sicigia y cuadratura respectivamente, disminuyendo progresivamente hacia el exterior del estuario hasta llegar a 2,3 y 1,4 m (sicigia y cuadratura) en la zona externa a las islas. Este comportamiento lo convierte en un estuario hipersincrónico (Perillo & Piccolo, 1990). Las corrientes de marea son reversibles con un valor máximo de velocidad promedio (integrado verticalmente), de 1,3 m/s y 1,05 m/s para condiciones de reflujo y flujo respectivamente.
 Las ingresiones marinas cuaternarias han dejado importantes testimonios sedimentológicos y paleontológicos en cotas de hasta 10 m por encima del nivel medio del mar (González, 1984; Farinati, 1985; Aliotta et al. 1987; Aliotta & Farinati,1990). Sin embargo, la mayoría de los trabajos efectuados en el estuario se circunscriben al sistema portuario, sector exterior a Puerto Galván y, especialmente, al Canal de Acceso a los puertos locales. En particular, no se reconocen estudios detallados donde se destaquen las características morfológicas y sedimentológicas del Canal Principal y planicies de marea adyacentes en la zona interior a Puerto Galván. Por lo tanto el objetivo del presente trabajo es reconocer y analizar dichas características, relacionándolas con las condiciones hidrodinámicas de toda la porción interna del canal, desde Puerto Galván hasta la cabecera del estuario (Fig. 1). Cabe destacar que este sector, a diferencia del resto del Canal Principal, nunca ha sido dragado o alterado en forma sustancial por la mano del hombre. Como antecedentes al presente estudio, únicamente pueden mencionarse los trabajos realizados por Montesarchio & Lizasoain (1981) y Gelós & Spagnuolo (1982), en los cuales se analiza la sedimentología sólo hasta la desembocadura del Canal Zanja del Pejerrey (Fig. 1).

Figura 1. Área de estudio y ubicación de las figuras 3, 4 y 5.
Figure 1. Study area and location of figures 3, 4 and 5.

METODOLOGÍA

Para definir las características morfológicas del sector estudiado, se realizó a fines de 1992, un relevamiento batimétrico de precisión. El mismo se llevó a cabo durante pleamares de sicigias, con una sonda ecográfica Raytheon DE-719B. En las zonas más profundas del área relevada se empleó la embarcación "Buen Día Señor" del Instituto Argentino de Oceanografía de 14 m de eslora. En los flancos del canal y planicies de marea adyacentes, dada su escasa profundidad, se utilizó un bote de madera especialmente acondicionado. Ambas embarcaciones fueron posicionadas mediante un equipo de microondas TRISPONDER Del Norte. Las antenas remotas del equipo posicionador fueron ubicadas sobre la costa norte en puntos de coordenadas conocidas, de manera tal de poder trabajar dentro del error mínimo que presenta el instrumento (± 3 m para cada antena).
Se efectuaron 5 piernas batimétricas longitudinales al canal así como un total de 132 piernas transversales siguiendo distancias constantes a las antenas remotas. El espaciamiento entre piernas transversales varió entre 100 y 250 m. En 3 de las piernas longitudinales del tramo de canal comprendido entre Puerto Galván y Puerto Cuatreros (aproximadamente 8 km), se empleó un sonar de barrido lateral EG&G SMS 960. La información obtenida con este instrumento fue registrada digitalmente para su posterior procesamiento en gabinete, lo que permitió eliminar distorsiones producidas por variaciones en la velocidad de la embarcación durante el relevamiento. Tanto en el relevamiento batimétrico como en el de sonar de barrido lateral, se registraron puntos de posicionamiento a intervalos fijos de tiempo de un minuto, aumentándose la frecuencia de registro a 30 segundos cuando la variación morfológica del fondo así lo requería. Los valores de profundidad, tomados de los registros ecográficos, fueron corregidos por altura de marea y referidos así al plano de reducción de la zona basándose en mediciones de marea realizadas simultáneamente. El plano de reducción es el nivel estándar al cual se refieren todas las profundidades en las cartas náuticas, y se define como la distancia por debajo del nivel medio del mar correspondiente al promedio de las bajamares de sicigias más una desviación estándar. En el área de estudio, el nivel de reducción se encuentra a 2,59 m por debajo del nivel medio del mar. Con los valores de profundidad corregidos se construyó la carta batimétrica del sector a una escala original de 1:5.000. Dicha carta aquí se presenta en la figura 2 en forma reducida.
Para conocer la distribución textural de los sedimentos superficiales del fondo y de las planicies de marea adyacentes, se obtuvieron 36 muestras mediante un extractor Dietz-Lafond. Dicho muestreo se realizó a través de perfiles transversales, tomándose muestras representativas del fondo del canal y sus veriles (Fig. 2). Los sedimentos obtenidos fueron analizados granulométricamente siguiendo la metodología estándar reseñada por Folk (1974).

Figura 2. Batimetría del área estudiada y muestras de sedimentos superficiales.
Figure 2. Bathymetry of the study area and superficial sediment samples.

RESULTADOS

El sector interno del Canal Principal del Estuario de Bahía Blanca (Fig. 1) posee un curso sinuoso presentando una orientación general ONO-ESE desde su cabecera hasta la desembocadura del Canal Maldonado, cambiando luego en dirección NO-SE hacia Puerto Galván. Sobre su flanco norte desembocan cauces menores como el Río Sauce Chico y los canales Zanja del Pejerrey, Bahía del Pejerrey y Maldonado; mientras que sobre el veril sur desaguan numerosos canales de marea meandrosos como los denominados El Caño, La Tosca y La Leña.
Considerando el nivel de reducción, el Canal Principal presenta un ancho del orden de 350 m en Puerto Galván, disminuyendo en forma progresiva hacia el interior donde alcanza valores del orden de los 50 m en su cabecera (Fig. 2). Las profundidades máximas varían paulatinamente desde los 12 m por debajo del plano de reducción en Puerto Galván, hasta menos de a 1 m en su cabecera. En general, en proximidades de la desembocadura de los canales secundarios mayores, se aprecian aumentos locales de la profundidad, con máximos de 12 m en el Canal Maldonado, 8,7 m en el Canal Bahía del Pejerrey y 7,5 m en Puerto Cuatreros. Las pendientes de los flancos del Canal Principal son extremadamente variables, oscilando entre 3^o y 7^o.
Los veriles del canal y las planicies de marea adyacentes presentan en general una abundante proporción de material limo arcilloso (entre 98 y 45 %), mientras que las muestras obtenidas en el fondo exhiben una gran variación textural (Fig. 2). Los sedimentos recolectados en las partes más profundas del sector comprendido entre Puerto Galván y el Canal La Leña están conformados principalmente por restos biogénicos y arena fina, en cambio en cercanías de este último canal y hasta el Canal Bahía del Pejerrey, se encuentran arenas limo arcillosas y arcilla limosa con cierto grado de compactación. Entre el Canal Bahía del Pejerrey y el Río Sauce Chico los sedimentos muestreados fueron predominantemente arenosos (arena muy gruesa) con conchillas. En algunos sectores de este tramo no fue posible obtener muestras, hecho que se atribuye a la gran compactación y resistencia que tiene el sedimento que conforma el fondo del canal. Por último, en la zona comprendida desde el Río Sauce Chico hacia la cabecera del estuario, disminuye la proporción de restos biogénicos en los sedimentos del lecho del canal. Es importante destacar que en la zona intermareal de la desembocadura del Canal El Caño se reconoció el afloramiento de una sedimentita con cemento carbonático y un alto contenido de vidrio volcánico (superior al 40 %). Este afloramiento está asociado a una fauna actual de briozoarios, bivalvos y balanus, resultando su presencia única en la zona intermareal de toda el área estudiada.
Por otra parte, los registros de sonar lateral permitieron identificar diversos tipos de formas de fondo y cambios texturales en los sedimentos, posibilitando así caracterizar áreas mediante las muestras extraídas. Este instrumento da como resultado una proyección en planta del fondo marino, donde los tipos de fondo y cambios topográficos se representan con diferentes tonos de gris. Dada la gran extensión de los registros, en el presente trabajo sólo se exhiben aquéllas porciones que a modo de ejemplo se consideraron más representativas. En lo que hace a la interpretación de los registros sonográficos, es importante mencionar que los mismos aquí se presentan en modo positivo. Ello significa que los valores bajos de energía sónica dispersada hacia la fuente (por ejemplo sombras acústicas o sedimentos finos sueltos) se representan en tonos claros, mientras que las tonalidades más oscuras indican valores altos de energía (como los producidos por material grueso o litificado). Por otra parte cabe indicar que los registros aquí presentados, si bien han sido corregidos por velocidad de la embarcación, exhiben la escala longitudinal reducida respecto a la transversal. Ello se realizó sólo con el objeto de poder representar mayor información en igual espacio.
A lo largo de todo el canal, sobre ambos flancos, se observó una serie de escarpas erosivas escalonadas y paralelas a las isobatas, que individualmente tienen resaltos del orden de 1 m (Figs. 3, 4 y 5). El paralelismo de dichas escarpas respecto a las isobatas, indica que los estratos sobre los que están labradas tienen una disposición horizontal. La baja intensidad de energía sónica dispersada por los estratos hacia la fuente, sugiere que los mismos están formados por una alta proporción de material limo arcilloso que, sin embargo, presentaría cierto grado de compactación. Dicho escarpado sería una respuesta a la erosión diferencial que se produce debido a variaciones en la composición granulométrica entre estratos.

Figura 3. Sonografía del sector cercano a Puerto Galván. Se aprecian escarpas erosivas escalonadas, rasgos erosivos del lecho del canal, material limo arcilloso de los flancos y acumulaciones de conchillas.
Figure 3. Sonography from the sector close to Galván Harbour. It is possible to observe stepped erosive scarps, bottom channel erosive features, borders with muddy materials, and shell deposits.

Figura 4. Sonografía de la porción de canal comprendida entre Puerto Cuatreros y el Canal Bahía del Pejerrey. Se aprecian escarpas erosivas escalonadas sobre el veril norte del canal y un campo de dunas medianas 2D y 3D en el sector de mayor profundidad.
Figure 4. Sonography from channel portion between Cuatreros Harbour and Bahía del Pejerrey Channel. It is possible to observe stepped erosive scarps on north channel border and a 2D and 3D median dunes field at the deepest sectors.

Figura 5. Sonografía donde se aprecian escarpas erosivas escalonadas sobre el veril norte del canal y los rasgos erosivos irregulares de los sectores más profundos.
Figure 5. Sonography where is possible to appreciate stepped erosive scarps on north channel border and the irregular erosive features from the deepest sectors.

En dirección a la zona externa el lecho del canal exhibe rasgos erosivos de contornos muy irregulares, los cuales presentan una distribución compleja (Fig. 3). Hacia Puerto Galván estas estructuras se asocian con acumulaciones irregulares de conchillas, las que se representan como manchas irregulares de tonalidad oscura (Fig. 4).
El sector más profundo de la zona interior relevada con sonar lateral mostró la presencia de un extenso campo de dunas 2D y 3D medianas (Fig. 5), según la clasificación dada por Ashley (1990). La ubicación de estas formas de fondo coincide con la presencia de sedimentos arenosos con conchillas. Este campo fue reconocido desde Pto. Cuatreros hasta las proximidades de la desembocadura del Canal Bahía del Pejerrey, abarcando una extensión aproximada de 1,5 km. Según se aprecia en el registro, la tonalidad oscura de los senos de las mencionadas geoformas indicaría una mayor concentración de conchillas en estos sectores respecto a las crestas. Dichas dunas subácueas presentan sus crestas dispuestas transversalmente al canal y tienen una longitud de onda promedio de 4 m.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

En el sector submareal del tramo interno del Canal Principal aquí estudiado, pueden identificarse dos zonas que difieren netamente en su morfología y sedimentología. Este cambio brusco se advierte en cercanías de la desembocadura del Canal Bahía del Pejerrey a partir de donde, y en dirección a Puerto Galván, el lecho del canal pasa de una zona con neto predominio de material arenoso con dunas a un sedimento consolidado con formas erosivas. Esta particular distribución de tipos de sedimentos y de estructuras, puede atribuirse a un incremento en la velocidad de las corrientes de marea hacia la zona externa del Canal Principal. Así, desde el Canal Bahía del Pejerrey, la velocidad de la corriente se incrementaría de tal forma que el volumen de sedimento transportado como carga de fondo no llega a ser suficiente para generar formas acumulativas. Este aumento en la velocidad de las corrientes, evidenciado en la geomorfología y sedimentología del fondo del canal, se corrobora a través de las mediciones de corrientes realizadas por Píccolo & Perillo (1990) en el sector del Canal Principal estudiado.
Las estructuras erosivas desarrolladas en la zona más externa del canal estarían relacionadas con los cambios texturales de los sedimentos consolidados que conforman el fondo del mismo. Estos materiales corresponderían a los sedimentos litificados del sustrato pleistocénico, los cuales en la vecindad de Puerto Galván se hallan a una profundidad mínima del orden de los 7,5 m por debajo del plano de reducción (Aliotta et al., 1992). Dichos materiales, dada su mayor resistencia a la erosión, restringirían la profundización del canal.
Según Teruggi et al. (1957), los sedimentos pleitocénicos presentan valores de vidrio volcánico superiores al 15%, mientras que la Formación Chasicó presenta valores más bajos (Fidalgo et al., 1978). El alto contenido de vidrio volcánico (40%), junto con el cemento carbonático presente en los afloramientos reconocidos en la desembocadura del Canal El Caño, indican que los mismos podrían ser de edad pleistocénica. Por lo tanto, hacia el sector interno estos materiales se hallarían a menor profundidad, llegando a aflorar en la zona intermareal de la cabecera del estuario. Hacia el exterior del estuario, el techo de los sedimentos litificados se profundiza hasta los 16-18 m, pero en este caso están constituidos por la Formación Chasicó (NEDECO-Arconsult, 1983), la cual según Fidalgo et al. (1987) sería de edad Mioceno tardío.
Por encima de los materiales pleistocénicos, y a lo largo de ambos flancos del canal, se disponen estratos conformados por sedimentos sueltos de composición predominantemente limo arcillosa con cierto grado de compactación. Estos estratos dan lugar a la formación de estructuras escarpadas por erosión diferencial. En base a los estudios realizados por Aliotta et al. (1987) y Aliotta & Farinati (1990) en el sector comprendido entre Puerto Galván e Ingeniero White, se concluye que los sedimentos que se disponen sobre los materiales litificados, en todo el sector aquí analizado, corresponderían a extensas planicies de marea conformadas durante la ingresión holocena.

Agradecimientos

El presente trabajo ha sido financiado por un subsidio de la National Geographic Society 4540/91. Los autores agradecen a la tripulación de la embarcación "Buen Día Señor": C. Bernardez, R. Conte y A. Echevarria. A los técnicos L. Kaufman y M. Colombani, y al Licenciado J.M. Arango, por su colaboración en las tareas de campo. Al personal del laboratorio de Geología Marina, Lic. J. O. Spagnuolo y a H. Pellegrini, por el análisis de las muestras de sedimentos, y a los técnicos L. Luro y W. D. Melo por la ayuda brindada en la confección de los dibujos.

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Recibido: 1° de febrero de 1995.
Aceptado: 27 de diciembre de 1996.