Landscape evolution models

Landscape evolution models

1. Los modelos de evolución del paisaje son de dos tipos, cualitativos y cuantitativos, que pueden aplicarse a una amplia gama de escalas espaciales y temporales.

   • MODELOS CUALITATIVOS
     • describir los cambios a largo plazo en el tamaño, la forma y el relieve de los accidentes geográficos a lo largo del tiempo.
       • Nivel base, erosión y génesis del paisaje (powell, 1875)
         • Introducción de conceptos de nivel base, erosión general de cadenas montañosas de bajos relieves
         • Ciclo geografico- Davis (1889,1932)
           • STAGE 1
             • El paisaje nace por elevación rapida e impulsiva de la superficie terrestre. Elevacion alta y relieve bajo
           • STAGE 2
             • una elevación media relativamente alta y un relieve elevado. Los valles descienden rápidamente nivel de la base, donde comienzan a ensancharse lateralmente.
           • STAGE 3
             • La elevación y el relieve comienzan a decrecer, mientras que los valles se ensanchan
           • STAGE 4
             • los valles ya no pueden profundizarse ni ensancharse y todo el descenso del paisaje se produce por el progresivo redondeo y descenso de los interfluvios.
       • Formas y procesos (Gilbert, 1877)
         • En palabras de Gilbert, una igualdad de acción. Se centró en las interacciones actuales entre la forma y el proceso, sin tener en cuenta cómo cambiaba un paisaje su forma actual a largo plazo.
         • Equilibrio dinámico - Hack (1960)
           • los paisajes se encuentran en un estado de equilibrio dinámico
             • En equilibrio en el sentido de que, dadas las mismas fuerzas mismas fuerzas motrices y resistentes durante un largo período de tiempo, surgirá un paisaje característico "independiente del tiempo".
             • El paisaje es dinámico en el sentido de que el clima, la tectónica y el tipo de roca cambian a medida que avanza la erosión de modo que hay un ajuste constante entre las principales fuerzas motrices y resistentes; No se alcanza el estado estacionario.
           • Vinculación de los procesos - Bull (1991)
             • La vinculación de procesos se centra especialmente en el cambio del paisaje en función de la creación y el transporte de sedimentos a través de una cuenca hidrográfica. El modelo de Bull considera la meteorización, la tasa de producción de regolito, la liberación de ese regolito de las laderas, el tiempo de respuesta, los umbrales y el equilibrio
       • Sustitución de pendientes - Penck (1924, 1953)
         • Las laderas son predominantemente meteorológicas, con poco regolito, excepto, en su base, donde se acumula el regolito transportado ladera abajo, donde se acumula el regolito transportado ladera abajo. Penck consideraba de base (levantamiento) como duraderos, más que impulsivos, y la respuesta global del paisaje a esos cambios.
         • Pediplanación - L.C. King (1953, 1967)
           • favoreció la visión de Penck de laderas cóncavas y la sustitución de laderas.El paisaje es una función del proceso, el escenario y la estructura; Existe una homología general entre todos los paisajes (esculpidos fluvialmente). Las diferencias entre los paisajes así son sólo de grado.
       • Geodynamic and Surficial Process Feedbacks – Molnar& England (1990)
         • La consideración de geodinámica superficial libera el pensamiento geomórfico de la visión de la evolución del paisaje a gran escala A escala del orógeno, la evolución de los paisajes son el resultado de la tectónica y el clima, y la propia trayectoria evolutiva desempeña un papel entre ambos
   • MODELOS FÍSICOS
     • Los modelos de procesos superficiales se basan en los principios de la física y la química. Los buenos modelos de procesos superficiales se inspiran en observaciones sobre el terreno y se verifican con ellas.
       • Redes de drenaje
         • El modelo Glock incorpora componentes tanto de flujo como de retroceso hacia la cabecera. En este modelo, se inicia un canal tronco rápidamente, se elonga, elabora y, a continuación, se retrae, estableciéndose en una densidad de drenaje característica coherente con las características de infiltración previas de la ladera contribuyente.
       • Laderas
         • La meteorización y la disgregación de las rocas en el entorno de la ladera se pueden simular fácilmente mediante la repetición de cálculos de masa y volumen de muestras de rocas representativas en diferentes entornos de meteorización
           • Flujo de sedimentos lineal en gradientes bajos, Estos resultados sugieren que el umbral de flujo de sedimentos no lineal de las laderas es menor que el gradiente umbral que desencadena el deslizamiento, y que la fluencia no puede describirse totalmente mediante difusión lineal.
       • Canales aluviales y de lecho rocoso
         • Algunos investigadores se han centrado en los canales de lecho rocoso,Los modelos físicos de canales de lecho rocoso se han centrado más en los procesos y tasas de erosión del lecho del canal, que en las geometrías de los canales. La abrasión por la carga gruesa del lecho se considera uno de los procesos clave que erosionan el lecho rocoso natural.
       • Procesos de sedimentología
         • Comprender los efectos del aporte de sedimentos es especialmente valioso para determinar las variaciones espaciales y temporales en el descenso erosivo de la fuente. En un enfoque la estratigrafía de la cuenca proporciona los límites de los procesos y tasas de erosión en el paisaje.
   • MODELOS NUMERICOS
     • Los modelos numéricos se construyen determinando aproximaciones matemáticas apropiado para todos, o al menos los principales procesos que actúan en un paisaje.
       • Moldelos sustitutos
         • El objetivo principal es rastrear una metrica del paisaje, como la evolución de un cauce. Los modelos sustitutivos del paisaje no están diseñados para captar la gama completa de cambios en el paisaje a medida que se erosiona, sino que más bien son útiles para explorar las relaciones de escala relativas entre los parámetros del paisaje y las fuerzas impulsoras y resistencia.
       • Modelos de paisaje multiproceso
         • El modelo describe matemáticamente estos procesos, enlaza las descripciones matemáticas de forma que se mantenga la continuidad de la masa, proporciona datos de entrada y datos de salida. proporciona datos de tipo de roca, clima y tectónica, y predice la evolución del paisaje resultante
           • La primera generación de modelos multiproceso incluyen intentos de capturar matemáticamente la meteorización del lecho rocoso, la fluencia de la ladera, el deslizamiento fluvial de sedimentos y la iniciación de canales
           • La primera generación de modelos multiproceso incluyen intentos de capturar matemáticamente la meteorización del lecho rocoso, la fluencia de la ladera, el deslizamiento fluvial de sedimentos y la iniciación de canales
       • Modelos de procesos geodinámica-superficie acoplados
         • Los modelos acoplados suelen implicar toda la complejidad de un modelo de paisaje multiproceso y contienen hipótesis geométricas o cinemáticas sobre la deformación de materiales de la corteza. Estos modelos cuestionan nociones tradicionales de qué partes de la topografía son fijas y qué partes se mueven a medida que el paisaje es despojado. Una importante limitacón de estos modelos es la incapacidad de igualar la resolución de los modelos multiprocesos en 2D
       • Enfoques distintos
         • Los modelos acoplados son complejos desde el punto de vista computacional y suponen un reto a la hora de capturar interacciones de los procesos geomorfologicos y geodinámicos.
           • Algunos estudios han empleado algoritmos eficaces de la geometría computacional que operan sobre celdas modelo arbitrariamente discretizadas
             • Otros estudios aproximan la resolución del modelo a escala fina con un esquema de parametrización aplicado a una escala de modelo gruesa computacionalmente factible