Caracterización morfométrica de la cuenca del río Fuego, Tierra del Fuego, Argentina
Morphometric characterization of the Fuego River Basin, Tierra del Fuego, Argentina
María Paula Bottone1,3,*, Andrea Coronato2, Juan Federico Ponce1,2
1 Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales, Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Fuegia Basket 251, 9410, Ushuaia, Argentina.
2 Centro Austral de Investigaciones Científicas, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Bernardo Houssay 200, 9410, Ushuaia, Argentina.
3 Secretaría de Ambiente, Ministerio de Producción y Ambiente, Gobierno de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur. San Martín 1410, 9410, Ushuaia, Argentina.
* Autor para correspondencia: (M.P. Bottone) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Cómo citar este artículo:
Bottone, M.P., Coronato, A., Ponce, J.F., 2025, Caracterización morfométrica de la cuenca del río Fuego, Tierra del Fuego, Argentina: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 77(3), A020925. http://dx.doi.org/10.18268/ BSGM2025v77n3a020925
Manuscrito recibido: 1 de Febrero, 2025. Manuscrito corregido: 20 de Julio, 2025. Manuscrito aceptado: 2 de Agosto, 2025.
RESUMEN
El análisis morfométrico es un método útil para identificar sectores susceptibles a procesos erosivos e inundaciones en cuencas con escasa información hidrológica. Este estudio aplica el enfoque morfométrico en la cuenca del río Fuego de la provincia de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur de Argentina, con el objetivo de caracterizar su dinámica hidrológica. Se midieron y calcularon parámetros e índices morfométricos para describir las características hidrogeomorfológicas y morfométricas de la cuenca e inferir su comportamiento hidrológico: Densidad de drenaje, Relación de Bifurcación, Coeficiente de Torrencialidad, entre otros. Los resultados definen una cuenca alargada en dirección suroeste-noreste, de tamaño intermedio a grande, con mayor relieve, subcuencas y órdenes de jerarquía enelsectoroccidental, consignosdeerosión y carcavamiento, de litología homogénea con heterogeneidades locales y densidad de red de drenaje baja a moderada. El comportamiento hidrológico de la cuenca está condicionado por su emplazamiento en dos unidades morfoestructurales, su conformación topográfica, litológica (sedimentitas marinas de cuenca de antepaís), sedimentológica y geomorfológica de génesis glacial, glacifluvial, fluvial y litoral. El potencial erosivo se concentra en los tramos superior y medio y la susceptibilidad a crecidas en el tramo inferior, de acuerdo a la variación espacial del gradiente de precipitaciones. En algunas subcuencas y en el río colector se observan evidencias de erosión por flujo repentino a causa de ruptura de embalses de la especie invasora Castor canadensis. Los resultados obtenidos aportan información útil para la gestión territorial y la planificación del uso del suelo.
Palabras clave: morfometría de cuenca, geomorfología cuantitativa, dinámica fluvial, río Fuego, Tierra del Fuego.
ABSTRACT
Morphometric analysis is a useful method for identifying areas susceptible to erosion and flooding in basins with limited hydrological information. This study aims to characterize the hydrological dynamics of the Fuego River basin, located in Tierra del Fuego Province, Argentina, applying a morphometric approach. Morphometric parameters and index were measured and calculated to describe the hydro-geomorphological features of the basin and to infer its hydrological behavior, among others, Drainage Density, Bifurcation Ratio, Torrentiality Coefficient are analyzed. The obtained results indicate the basin is oriented southwest-northeast, elongated in shape, and intermediate to large in size, the western side has greater relief, sub-basin numbers, and higher-order streams than the eastern. Erosion evidence and gully development, a predominantly homogeneous litholog y with local heterogeneities, and a drainage network density ranging from low to moderate are some of its characteristics. The basin’s hydrological behavior is conditioned by its location within two morphostructural units and also by its topographic, lithological (marine foreland-basin sedimentary rocks), sedimentological, and geomorphological features of glacial, glaciofluvial, fluvial, and coastal origin. Erosive potential is concentrated in the upper and middle river stretches, while flood susceptibility is high in the lower sector, according to the spatial variability of the precipitation gradient. In several sub-basins and in the main river channel, evidence of flash-flood erosion was observed. This process is triggered by the breaking of dams built by the invasive species Castor canadensis. The obtained results provide useful insights for land management and land-use planning in the basin.
Keywords: basin morphometry, quantitative geomorphology, fluvial dynamics, Fuego River, Tierra del Fuego.
1. Introducción
En Tierra del Fuego se han desarrollado estudios morfométricos detallados en algunas cuencas hidrográficas (Coronato et al., 2003; Quiroga et al., 2014, 2017) y análisis preliminares en el área de estudio (Bottone et al., 2024), aunque aún resultan escasos. El objetivo de este trabajo es caracterizar los componentes de la cuenca hidrográfica del río Fuego y aplicar un enfoque morfométrico mediante herramientas de análisis geoespacial, con el fin de inferir su comportamiento hidrológico y sus implicancias.
La correcta delimitación de cuencas hidrográficas y su red de drenaje constituye una etapa metodológica clave para garantizar la precisión de los análisis morfométricos. Según Senciales-González (1998), estas tareas pueden realizarse mediante técnicas manuales y semiautomáticas que integran Sistemas de Información Geográfica (SIG) y Modelos Digitales de Elevación (MDE), enfoque metodológico que ha tomado relevancia en los estudios morfométricos de ambientes geomorfológicos (Smichowski y Contreras, 2023), por lo que es adoptado en este trabajo.
Se describen e interpretan las propiedades geométricas del sistema fluvial a partir de un análisis morfométrico, enfoque ampliamente aplicado en estudios de cuencas hidrográficas (Smichowski y Contreras, 2023). El análisis resultante se basa en variables cuantitativas que permiten estimar índices y coeficientes morfométricos, los cuales conducen a la descripción de las características físicas de la cuenca y su capacidad de respuesta frente a precipitaciones extremas (Camino et al., 2018). Asimismo, este enfoque posibilita evaluar la capacidad de erosión de los cursos de agua, a partir del análisis de las características geométricas de la red de drenaje, la longitud de los cauces y la superficie de la cuenca, en línea con los criterios propuestos por Strahler (1964).
Diferentes autores (Horton, 1945; Strahler, 1964, entre otros) han identificado y empleado diferentes índices morfométricos y relaciones entre diferentes parámetros para establecer las características físicas de las cuencas, que se definen a detalle en la Tabla 1, entre estos: área de una cuenca (A), perímetro (P), longitud axial (La), ancho promedio (Ap), longitud del curso principal (L), longitud total del drenaje (Lt) e índice de forma (IF). Además, otros parámetros relacionados con la red de drenaje, como orden de jerarquía (O), densidad de drenaje (Dd), relación de bifurcación (Rb) y coeficiente de torrencialidad (Ct), los cuales proporcionan datos sobre las características del terreno (Camino et al., 2018).
La ventaja de este sistema de análisis es su capacidad para ofrecer interpretaciones rápidas y facilitar la comparación con otras cuencas (Senciales-González, 1998). Esta estrategia metodológica permite caracterizar la dinámica hidrológica incluso en áreas con escasa información de base. Además, dado que los factores morfométricos inciden en la magnitud y respuesta de las crecidas, la información obtenida constituye una herramienta útil para la gestión y planificación territorial.
2. Área de estudio
La cuenca del río Fuego se localiza entre las latitudes 53°58’S y 54°25’S y longitudes 67°28’O y 67°54’O, en los departamentos Río Grande y Tolhuin, sector central argentino de la Isla Grande de la provincia de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur (Figura 1). En esta zona predomina un uso del suelo rural, caracterizado por baja densidad poblacional y asentamientos dispersos destinados a la ganadería extensiva, la explotación hidrocarburífera y forestal, residencias temporarias en clubes de campo, así como otras actividades de pequeña escala, como el turismo rural, la pesca deportiva y actividades culturales y agropecuarias (Moretto et al., 2020).
La cuenca del río Fuego tiene una superficie de 924 km2 (Bottone et al., 2024), considerada exorreica, según la definición de Aparicio Mijares (1989). Es una cuenca de transición de descarga hacia el océano Atlántico (Iturraspe y Urciuolo, 2000), ubicada entre la cordillera y las planicies esteparias (Coronato, 2007). Está conformada por un río principal, arroyos, lagos y lagunas. El río colector nace en el flanco N de las sierras Apen, fluye en dirección NE y descarga en el océano Atlántico (Coronato et al., 2008a, 2008b) a 40 km de la ciudad de Río Grande.
La cuenca se desarrolla dentro de las unidades morfoestructurales Faja Plegada y Corrida (FPC) y Cuenca Austral, de antepaís (Torres-Carbonell et al., 2017; Figura 2). La conformación geológica corresponde al relleno clástico de la cuenca Austral, desarrollada al N del orógeno Fueguino a medida que este se levantaba y avanzaba la estructuración de la FPC con la formación de fallas y pliegues con vergencia N y lineamientos de rumbo NO-SE (Olivero y Martinioni, 2001). Las principales características geomorfológicas responden a la actividad glacial y glaciofluvial del Pleistoceno medio y superior, con avances y retrocesos, sobreimpuesta a la configuración morfoestructural tectónica compresional. Se destacan serranías y cerros rocosos con modelado glacial, morenas, planicies glacilacustres, sandur, terrazas glacifluviales, planicies de inundación, abanicos aluviales, canales erosivos, cárcavas, surcos y acanaladuras; paleoacantilados, cordones litorales, barreras, llanuras y canales de marea, dunas, flujos de barro, deslizamientos rotacionales y de detritos (Bottone et al., 2024).
El conjunto de unidades litológicas presentes en la cuenca (Figura 2) está constituido por rocas sedimentarias marinas, principalmente fangolitas, margas y areniscas indiferenciadas del Cretácico superior; conglomerados, areniscas y fangolitas del Grupo Río Claro de edad Paleoceno tardío-Eoceno temprano (Caminos, 1980; Buatois y Camacho, 1993); areniscas y fangolitas del Grupo La Despedida de edad Eoceno medio-Eoceno tardío (Olivero y Malumián, 2008); y areniscas, fangolitas, limoarcilitas y brechas del Grupo Cabo Domingo de edad Oligoceno-Mioceno medio (Caminos, 1980; Malumián y Olivero, 2006). La cobertura sedimentaria incluye depósitos glaciarios, glacifluviales y glacilacustres del Pleistoceno, compuestos por arenas, gravas, limos y arcillas. También se registran depósitos fluviales, glacifluviales modificados, lacustres y eólicos, conformados por gravas, arenas, limos y arcillas, junto con depósitos de cobertura no diferenciados del Holoceno tardío (Caminos, 1980; Olivero et al., 2006).
El relieve de la cuenca se caracteriza por un sistema de sierras bajas que se extienden en dirección NO-SE, con una disminución progresiva de altitud de S a N y de O a E. En contraste, hacia el sector N, el relieve está dominado por colinas bajas, laderas convexas, planicies aterrazadas poco uniformes y amplios valles de fondo plano (Coronato 2007). Las mayores elevaciones se encuentran al S, en las sierras Apen, con los cerros Chenén (580 m s. n. m.), Shenolsh (470 m s. n. m.) y De las Bandurrias (350 m s. n. m.); al N, destacan el cerro Alchater (190 m s. n. m.) y las colinas de Loma de Tausen (90 m s. n. m.).
El clima es frío subhúmedo oceánico, con influencia de frentes fríos polares provenientes de la Antártida (Coronato et al., 2008a). La distribución de las precipitaciones está condicionada por la barrera orográfica de la Cordillera Fueguina, que afecta las masas de aire húmedo provenientes del océano Pacífico. Estas masas son influenciadas por los vientos predominantes del O-SO, esto genera un gradiente de precipitación decreciente de S a N (Tuhkanen, 1992). Las precipitaciones se producen como remanentes de los frentes del SO-S y por la entrada de masas húmedas del NE desde el océano Atlántico, lo que produce neblinas. El régimen hidrológico del río Fuego es pluvio-nival, con crecidas primaverales por deshielo en la cuenca alta (Coronato, 2007).
La estación meteorológica automática de la estancia Buenos Aires (Figura 1), situada en la cuenca media del río Fuego, registra los datos climáticos desde el año 2014. Los registros indican una temperatura media anual de 5.3 °C y una amplitud térmica mensual promedio de 11.5 °C. Los meses más cálidos corresponden a diciembre, enero y febrero, con una temperatura media máxima mensual de 10.3 °C, destacándose febrero como el mes de mayor temperatura absoluta registrada (27.7 °C). En contraste, la temperatura media mínima mensual es de 0.3 °C, mientras que junio y julio presentan la temperatura mínima absoluta más baja registrada (-17.2 °C). La precipitación media anual es de 281.7 mm, concentrándose principalmente entre diciembre y enero, mientras que los valores más bajos se registran entre junio y septiembre. Sin embargo, las precipitaciones nivales son frecuentes de mayo a septiembre. La dirección predominante del viento corresponde al cuadrante O, con variaciones del ONO, NO y OSO, con velocidad media entre 15-20 km/h, con ráfagas de hasta 108 km/h (SIAG-CADIC, 2023).
Los suelos del área de estudio presentan gran complejidad, debido a la variabilidad en geoformas y materiales constituyentes, principalmente de origen glacial. En general, presenta textura franca a franco arenoso, con indicios de degradación en ciertos sectores con exposición de suelo desnudo y erosión hídrica con desarrollo de surcos y cárcavas (Moretto y Coronato, 2017). Estos suelos suelen congelarse entre mayo y septiembre (Coronato, 2007).
La cuenca se ubica en la provincia fitogeográfica Subantártica, Distrito Magallánico (Cabrera, 1971). Presenta vegetación típica de ecotono, compuesta por isletas de bosque caducifolio de ñire (Nothofagus antarctica) y lenga (Nothofagus pumilio); estepa graminosa con coirón (Festuca gracillima) y Poa pratensis; estepa subarbustiva de murtilla (Empetrum rubrum) y bolax (Bolax gummifera) y praderas anegadas con turberas de Carex sp. y Sphagnum magellanicum (Collado, 2007; Moretto y Coronato, 2014).
La presencia de fauna no nativa es una problemática en Tierra del Fuego. Entre estas especies exóticas se destaca el mamífero introducido Castor canadensis, roedor semiacuático habitante de zonas ribereñas. Estos animales afectan la red hídrica, causando alteraciones en el drenaje y los procesos geomorfológicos de la cuenca. Los castores construyen diques y embalses (Figura 3), que generan cambios a lo largo de los perfiles longitudinales de ríos y arroyos, provocando variaciones en la forma de los cauces y alteración de las planicies de inundación. También intensifican la erosión de las riberas debido a la modificación de la orientación de los canales y al socavamiento y desplome causado por la construcción de sus madrigueras. Estas alteraciones modifican el nivel de base local y profundidad de la capa freática y aumentan la retención de sedimentos más finos, cambiando las tasas de transporte-acumulación a lo largo de las cuencas (Coronato et al., 2003; Lizarralde et al., 2008).
3. Materiales y métodos
Se utilizó un Sistema de Información Geográfica (SIG) de código abierto QGIS versión 3.28.3 para procesar la información, junto con un Modelo Digital de Elevación (MDE) Alos Palsar, con resolución de 12.5 m por píxel, proporcionado por el servidor Earthdata (NASA, s. f.).
Para el análisis de fotointerpretación, se emplearon las imágenes satelitales de los servidores Google, Bing y Esri. Se optó por la proyección cartográfica Posgar 2007 Arg. 2 (EPSG 5344) y el sistema de referencia de coordenadas WGS 84 (EPSG 4326) para confeccionar la cartografía temática a escala 1:200,000. Como insumo complementario, se incorporaron cartas topográficas georreferenciadas publicadas en 1999 por la Dirección de Sistemas de Información Geográfica de la provincia de Tierra del Fuego, a escala 1:50,000, correspondientes a las hojas Ea. Cabo Peñas (hoja 5369-36-4), Ea. Dos Hermanas (hoja 5569-6-1), Ea. El Roble (hoja 5569-6-2), Puesto Madrenich (hoja 5569-6-3), Ea. La Criolla (hoja 5569-6-4), La Rinconada (hoja 5569-12-1), Ea. Rivadavia (hoja 5569-12-2) y Río Ewan (hoja 5566-1-1).
La delimitación de la cuenca se llevó a cabo mediante el MDE de manera automática, aplicando una secuencia de procesos integrados que emplean distintos algoritmos del complemento GRASS en QGIS (Figura 4). Se utilizó la función r.fill.dir para corregir pixeles sin datos y mejorar la calidad del MDE; r.watershed para extraer la información de cada píxel en relación a la dirección y acumulación del flujo para obtener la red de drenaje y el punto específico de captación; r.water.outlet para obtener el límite de la cuenca y r.to.vect para convertir los datos en formato ráster a vectorial. Posteriormente, se realizó la clasificación ráster del MDE para obtener los mapas de altitud y pendiente.
La delimitación automática de la red de drenaje, obtenida a partir del MDE, presentó limitaciones en sectores con escasa pendiente debido a la resolución del ráster. Por este motivo, se optó por complementar el procedimiento conuna delimitación manual, a fin de lograr una representación más precisa. El trazado digital de la red de drenaje se basó en la interpretación de curvas de nivel generadas con el MDE con una equidistancia de 10 m, siguiendo la regla de la V topográfica, complementado con fotointerpretación de imágenes satelitales a una escala de 1:10,000 y validación de la interpretación mediante los trabajos de campo desarrollados durante la temporada estival. La fotointerpretación de los diques y embalses de Castor canadensis resultó útil para validar la dirección de escurrimiento en zonas pantanosas, boscosas, de bajo relieve relativo y de difícil accesibilidad, considerando que los diques se extienden transversalmente a los cursos de agua y que los embalses se desarrollan aguas arriba (Figura 5).
El cauce principal se determinó según el criterio de mayor longitud, desde la desembocadura hasta las nacientes, junto con el criterio topográfico, que considera a aquel cauce que, en la cabecera, alcanza la cota más alta, como describe Senciales-González (1998). A ambas márgenes del cauce principal se delimitaron las subcuencas e interfluvios. En función de los cambios de pendiente que mostró el perfil topográfico longitudinal del curso colector, se identificaron las zonas alta, media y baja de la cuenca y se calculó el gradiente de pendiente (G) para cada tramo del río (Ecuación 1).
Donde h2 corresponde a la elevación en el punto superior del tramo, h1 a la elevación en el punto inferior y L a la longitud horizontal del tramo considerado entre h2 y h1.
Para establecer el orden de jerarquía (O) de la red de drenaje, se clasificó cada segmento de cauce según el método de Strahler (1952), definido como el número que expresa el grado de ramificación hidrográfica de la cuenca. Este consiste en asignar como primer orden a los cauces que no reciben aportes de otros cauces tributarios, incrementando su orden (2, 3, …, n) cuando se unen dos corrientes de un mismo orden; mientras que, si poseen diferente orden, el canal resultante retiene el orden mayor.
En QGIS se midieron de forma automática diferentes parámetros de la cuenca (Tabla 1) que permitieroninferirsuspropiedadeshidrogeológicas y estimar los índices morfométricos (Tabla 2), lo que permitió evaluar la dinámica hídrica superficial y prever el comportamiento de la cuenca durante precipitaciones extremas.
Se emplearon diferentes clasificaciones para interpretar los principales índices y parámetros que se muestran en las Tablas 3–7.
4. Resultados
4.1. GEOLOGÍA Y TIPO DE SUELO
La cuenca superior del río Fuego (Figura 6a) se ubica al SO de la misma, donde las líneas de cumbres en las divisorias de aguas presentan elevaciones entre 460-580 m s. n. m. y el fondo del valle se ubica a 148 m sobre el nivel del mar. El río discurre en dirección SO-NE, entre serranías formadas por rocas sedimentarias marinas plegadas y afectadas por fallas. El tramo medio de la cuenca (Figura 6b) presenta un relieve de colinas y sierras bajas compuestas por rocas sedimentarias marinas subhorizontales. El rango de altitudes varía desde 200 m s. n. m. en las sierras ubicadas en la zona central de la cuenca, hasta 330 m s. n. m. hacia las divisorias de agua. En este tramo, el río discurre entre terrazas compuestas por sedimentos glacifluviales. En contraste, hacia el NE, en la cuenca inferior (Figura 6c), hacia las divisorias de aguas, las sierras forman un fino cordón alargado de cumbres redondeadas, con altitudes de entre 20-190 m s. n. m. y cerros aislados de entre 16-33 m s. n. m. en el sector litoral. El río transcurre a través de una gran planicie, donde el fondo del valle se ubica a 7 m sobre el nivel del mar hasta alcanzarlo en su desembocadura.
En general, las laderas rocosas están revestidas por sedimentos gravosos, arenosos y limosos, cubiertas por suelo de poca potencia y vegetación. Las terrazas glacifluviales (Coronato et al., 2008b; Bottone et al., 2024) se asocian a depósitos gravosos y arenosos, poseen un desarrollo edáfico incipiente y se encuentran recubiertas de vegetación subarbustiva. En varios sectores se observan surgencias de flujo sub-superficial en la base de estas (Figura 7).
4.2. PARÁMETROS DE RELIEVE
Los parámetros de relieve se resumen en la Tabla 8. La clasificación altitudinal de la cuenca del río Fuego (Figura 8) muestra que la elevación máxima (HM) alcanza los 580 m s. n. m. y la mínima (Hm) corresponde al nivel del mar en su desembocadura en el océano Atlántico, con una altitud promedio (H media) de 106 m s. n. m. En cuanto a la clasificación de pendientes de la cuenca (Figura 9), los valores varían entre 0 % y 77 %, con una pendiente media de 7.5 %, respectivamente. De acuerdo con estos parámetros, la cuenca se clasifica como de relieve mediano, conforme a los criterios de Ortiz-Vera (2004; Tabla 7).
4.3. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL
El perfil longitudinal del río Fuego presenta una morfología cóncava en general, con una pendiente media de 0.25 % (Figura 10). A lo largo de sus 68 km de extensión, el curso fluvial desciende 170 m desde su naciente hasta la desembocadura en el océano Atlántico. El tramo superior se desarrolla a lo largo de 13 km, con una diferencia altitudinal de 90 m, desde los 170 m s. n. m. en el sector de cabecera hasta los 80 m s. n. m. al final de este tramo. El tramo medio abarca una distancia de 39 km, con una variación altitudinal de 60 m, entre los 80 m y los 20 m s. n. m. Finalmente, el tramo inferior alcanza una longitud de 16 km, dentro del cual se incluye el lago Fuego, que se extiende a lo largo de 5 km, y presenta un descenso altitudinal de 20 m, desde los 20 m s. n. m. hasta el nivel del mar. La Tabla 9 resume el gradiente promedio de pendiente de cada tramo del río colector de la cuenca (Figura 10). El tramo superior del río Fuego se desarrolla en las sierras Apen, incluyendo las sierras de los cerros Chenén y Shenolsh. En este sector, el cauce fluye encajonado, con un gradiente promedio de pendiente de 0.7 % y variaciones bien definidas de 1 % (a), 0.4 % (b) y 0.7 % (c). Hacia el tramo medio, se produce un cambio de pendiente acompañado de un aplanamiento gradual, donde el río alimenta un humedal y fluye a través de las lagunas Los Cerros y Penny, hasta drenar en la cabecera SO del lago Fuego. En este sector, el gradiente de pendiente es más regular y alcanza un valor promedio de 0.2 %. Finalmente, el tramo inferior mantiene una tendencia similar, con un gradiente de 0.1 %, aunque presenta un quiebre de pendiente de 0.3 % en los últimos 4 km, antes de su desembocadura en el océano Atlántico. Cabe señalar que las lagunas Los Cerros y Penny, junto con el lago Fuego, funcionan como niveles de base local transitorios, dado que el río los drena.
4.4. CARACTERÍSTICAS MORFOMÉTRICAS
Los parámetros morfométricos de la cuenca del río Fuego se presentan en la Tabla 10. El área total alcanza los 924 km², lo que permite clasificarla como una cuenca de tamaño intermedio a grande (Tabla 3), según la tipología propuesta por Campos-Aranda (1992). El perímetro (P) de la cuenca es de 235 km, con una longitud axial (La) de 58 km y un ancho promedio (Ap) de 16 km. El cauce colector tiene una longitud (L) de 105 km, mientras que la longitud total del drenaje (Lt) asciende a 1265 km, compuesta por un total de 699 segmentos de cauce de primer orden (Nc1).
La Tabla 11 presenta las características de los diferentes órdenes de jerarquía, considerando tanto la cantidad de cauces de cada orden como la longitud total correspondiente a cada una de estas categorías. La relación de bifurcación (Rb) muestra valores que oscilan entre 2 y 7.
En la Tabla 12 se muestran los parámetros de red de drenaje y de forma de la cuenca. La Densidad de Drenaje (Dd) es de 1.4 km/km², lo que indica un desarrollo bajo según Fuentes-Junco (2004), mientras que, de acuerdo con la clasificación de Delgadillo y Páez (2008), corresponde a una densidad moderada (Tabla 4). La Relación de Bifurcación media (Rb medio) alcanza un valor de 4, lo que permite caracterizar a la cuenca como homogénea en base a Summerfield (1991; Tabla 5). El Coeficiente de Torrencialidad (Ct) es de 0.8, valor asociado a la presencia de un número elevado de cauces de primer orden (Nc1). Finalmente, el Índice de Forma (IF) es de 0.27, lo que clasifica a la cuenca como alargada (Tabla 6), de acuerdo con Henao-Sarmiento (1988).
4.5. SUBCUENCAS Y RED DE DRENAJE
Está conformada por 83 subcuencas en total: 37 de primer orden que desembocan en el cauce principal, 26 de segundo orden, 11 de tercer orden, 8 de cuarto orden y una de quinto orden. Finalmente, el curso colector alcanza un orden de jerarquía máximo de 6. El margen occidental (O-NO) concentra 49 subcuencas con órdenes entre 1 y 5, mientras que el margen oriental (E-SE) reúne 34 subcuencas, con órdenes de jerarquía entre 1 y 4. En el tramo superior, el río Fuego alcanza el orden 3 a unos 7 km de la naciente, a partir de afluentes provenientes del margen O. En el tramo medio, el cauce principal alcanza el orden 6 con la incorporación del afluente Videla, desde el margen NO, a 3 km aguas arriba del lago Fuego. En el tramo inferior, los afluentes provenientes del margen SE alcanzan hasta el cuarto orden a 2 km aguas debajo del lago Fuego, mientras que el río colector se mantiene en orden 6 hasta su desembocadura.
El patrón del diseño de drenaje de la cuenca es dendrítico de acuerdo a la clasificación de Tarbuck y Lutgens (2005). El cauce principal presenta diseño meandroso (Coronato, 2007), recibe el aporte de numerosos afluentes, entre los que se distinguen los arroyos Del Indio, Las Rosas y Videla, por la margen occidental, y los emisarios de las lagunas Esperanza y De Chaipot, por la margen oriental. El cauce del río colector presenta variaciones a lo largo de todo su recorrido. En el tramo superior de la cuenca, el río Fuego discurre de manera sinuosa con algunos tramos rectilíneos, con un ancho de canal variable entre 1-7 m. La planicie de inundación es estrecha, confinada a márgenes de terrazas glacifluviales y márgenes rocosos resistentes, con un ancho variable entre 30-100 m. En el límite con el tramo medio, se forman múltiples canales distributarios que se ramifican y, cuenca abajo, se unen nuevamente descargando en la laguna Penny. A partir de esta laguna, el río drena en un solo canal entre 5-40 m de ancho, con diseño meandroso, con una planicie de inundación bien definida. Al final de este tramo, el río se divide en dos canales distributarios, o más, antes de desembocar en el lago Fuego. En el tramo inferior, el río drena el lago Fuego exhibiendo un patrón de diseño meandroso más marcado, con una planicie de inundación que se amplía de 300 m a 1300 m. El cauce varía de 3 a 12 m de ancho, mientras que, a lo largo de su trayecto por la costa atlántica, se ensancha hasta 40 m con un diseño rectilíneo. El valor del módulo del río colector es desconocido por falta de continuidad en las mediciones realizadas por la autoridad competente. El único aforo existente se ubica en el tramo inferior, cercano a la desembocadura. El valor promedio de 17 mediciones discontinuas tomadas en distintos momentos del ciclo hidrológico entre 1983-2014 arroja un valor de 1.35 m3/s.
La laguna Esperanza es el cuerpo de agua más grande de la cuenca, con 5.8 km2 de superficie. Se ubica en el tramo medio, sobre una planicie, a una altitud de 55 m s. n. m. Presenta forma ovalada, con un perímetro de 10 km, con su eje mayor posicionado en dirección NO-SE, con un largo máximo de 3 km y 2 km de ancho. El lago Fuego se ubica al NE de la cuenca, en el tramo inferior, a unos 6 km de la costa atlántica. Se encuentra a 3 m s. n. m. encajado en una cubeta con morfología alargada y subrectangular con orientación SO-NE. Tiene una superficie de 5.5 km2, una longitud de línea de costa de 13 km, un largo máximo de 5.6 km y su ancho varía entre 0.8-1 km. Está rodeado por terrazas glacifluviales en sus márgenes NO y SE, mientras que hacia el SO recibe las aguas de múltiples canales del río Fuego y hacia la cabecera NE, las terrazas se presentan como relictos que se cierran en forma arqueada, las cuales se encuentran disectadas por el paso del río Fuego. Se desconoce la profundidad del mismo.
La forma de los cauces de la mayoría de los ríos afluentes está condicionada por la presencia de diques construidos por Castor canadensis, que generan una serie de embalses escalonados a lo largo de los cursos de agua. En la cuenca superior, aproximadamente 3 km aguas arriba de la estancia Los Cerros, las imágenes satelitales (Google Earth®) revelan la existencia de un dique de castor con embalse que inunda los 100 m de ancho de la planicie de inundación a lo largo de 800 m. El análisis temporal de las imágenes muestra un crecimiento progresivo de este embalse desde el año 2016 hasta la actualidad, con registros previos del 2012 que evidencian un vaciamiento en el año siguiente, probablemente causado por la ruptura del dique.
5. Discusión
5.1. DINÁMICA HIDROGEOMORFOLÓGICA Y MORFOMÉTRICA
La cuenca del río Fuego abarca 924 km², lo que la ubica en la categoría intermedia a grande (500-2500 km²) según la clasificación de Campos-Aranda (1992). Esta condición le otorga a la cuenca capacidad para colectar grandes volúmenes de agua y drenarlos al curso principal. Su dimensión supera ampliamente a otras cuencas de estepa y montaña estudiadas en la provincia, cuya dinámica hidrológica resulta más localizada y limitada. El tamaño de cuenca influye en la configuración morfométrica de la cuenca del río Fuego, específicamente, en un alto número de cursos de bajo orden de jerarquía, en mayor longitud de cauce y en una mayor superficie de captación de agua meteórica.
Los parámetros de relieve condicionan el comportamiento hidrológico de la cuenca, influyendo en los efectos de la erosión, la sedimentación, magnitud y tiempo de crecidas; por lo que las variaciones de altitud y su elevación media son importantes para el estudio de la precipitación (Smichowski y Contreras, 2023). En este caso, la cuenca presenta diferencias altitudinales significativas, mayores elevaciones (HM=580 m s. n. m.) en la cuenca superior y media, acentuadas hacia el margen occidental del río principal, hasta alcanzar la elevación mínima al nivel del mar.
La pendiente de la cuenca es un parámetro que influye en la dinámica precipitación-escurrimiento y condiciona su velocidad de respuesta hidrológica (Horton, 1945; Strahler, 1964; Aparicio-Mijares, 1989). La cuenca exhibe un relieve medio (Pend. media=7.5 %), según Ortiz Vera (2004). Esto indica una respuesta gradual ante precipitaciones, ya que el agua tardaría más tiempo en acumularse y fluir en grandes cantidades, lo que sugiere baja velocidad de escorrentía y poca potencia erosiva. Sin embargo, los estudios de Quiroga et al. (2014) identificaron mayor capacidad erosiva al realizar un cambio de escala a nivel subcuenca, donde pendientes elevadas facilitan el escurrimiento superficial, lo que reduce la infiltración y limita el tiempo de permanencia del agua en el sistema (Quiroga et al., 2017). Según las características que muestra la cuenca, los niveles de mayor pendiente se encuentran en el tramo superior y alcanzan un máximo de 77 %, infiriendo un mayor potencial erosivo. Del mismo modo, la pendiente media del cauce principal es uno de los indicadores más importantes del grado de respuesta de una cuenca ante una tormenta (Aparicio-Mijares, 1989). Los resultados indican que la velocidad de escorrentía es mayor en el tramo superior, no así en los tramos medio e inferior.
En términos de evolución longitudinal, los resultados indican que la cuenca del río Fuego culmina con un orden 6 de jerarquía, según el método de Strahler (1952). Este valor refleja una red de drenaje bien desarrollada y una organización hidrológica madura (Smichowski y Contreras, 2023), comparable a lo observado en las cuencas de estepa y montaña (Coronato et al., 2003; Quiroga et al., 2017). El margen occidental de la cuenca concentra la mayor cantidad de subcuencas y los órdenes jerárquicos más elevados, alcanzando el orden 6 hacia el final del tramo medio. Esta configuración se asocia a un mayor caudal y conectividad de la red de drenaje, lo que a su vez se relaciona con el mayor volumen de precipitaciones que recibe este sector debido al gradiente pluviométrico regional.
La Densidad de Drenaje (Dd) es un indicador del grado de desarrollo de la red de drenaje (Horton, 1945). En la cuenca analizada, este valor se considera bajo a moderado (Dd=1.4 km/ km2) según Fuentes-Junco (2004) y Delgadillo y Páez (2008). De acuerdo a Quiroga et al. (2017), este valor indica baja capacidad erosiva y baja disponibilidad de agua para el escurrimiento superficial. Asimismo, estos resultados pueden asociarse con las características climáticas, litológicas y de cubierta vegetal de la cuenca (Quiroga et al., 2014). Esta se compone en gran parte por geoformas compuestas por gravas, arenas, limos y arcillas, sobreimpuestas a sedimentitas marinas constituidas por conglomerados, areniscas y limolitas. Las observaciones indican que las terrazas glacifluviales actúan como colectoras de agua que emerge como manantiales al pie de estas, debido a la capacidad de infiltración que poseen por su composición sedimentológica permeable. Por otro lado, la densidad de vegetación que presenta la cuenca es alta, lo que favorece la captación de agua y la disminución del escurrimiento superficial con la consecuente disminución de la capacidad erosiva. Estas condiciones indican una alta capacidad de infiltración que genera bajo drenaje superficial y, por lo tanto, menor densidad de drenaje. El agua precipitada tendrá más dificultad para ser evacuada de la cuenca, resultando eficiente para la recarga del flujo subterráneo. Sin embargo, ante precipitaciones intensas, la capacidad de infiltración puede ser superada, aumentando el riesgo de crecidas. La interpretación de las imágenes satelitales Bing Satellite disponibles al momento del análisis permite establecer que el sector de la cuenca baja tiene amenaza de inundación para los caminos terciarios hidrocarburíferos que cruzan los fondos de valle, así como para la actividad ganadera extensiva que se desarrolla en la zona.
La Relación de Bifurcación (Rb) media que presenta la cuenca es baja (Rb=4), por lo que clasifica como cuenca de litología homogénea, en base a Summerfield (1991). Valores similares se obtuvieron para las cuencas de estepa (Rb=4.4-4.07; Quiroga et al., 2017), definiendo que la red de drenaje no posee dependencia estructural. No obstante, en las subcuencas de orden 4, el valor es mayor (Rb=7) y clasifican como altamente elongadas (Summerfield, 1991), lo que sugiere la presencia de características litológicas contrastantes. En términos generales, la red de drenaje de la cuenca del río Fuego fluye de manera irregular ramificada, definiéndose como dendrítica conforme a Tarbuck y Lutgens (2005), aunque se observa cierto control estructural y litológico. Eso se puede identificar en las subcuencas de los arroyos Del Indio y Las Rosas, ambas de orden 4, donde al pie del cerro Chenén, se observa un cambio de rumbo en 90° para disponerse de manera paralela entre los valles intermorénicos (Figura 11). Algo similar ocurre en el límite de la faja plegada y corrida, donde se observa en el margen derecho del río principal un afluente que nace y fluye en sentido SO-NE y cambia su rumbo con un ángulo de 90° para orientarse en sentido SE-NO.
El Índice de Forma (IF), refleja la regulación del escurrimiento superficial de la cuenca frente a eventos de crecidas (Camino et al., 2018; Smichowski y Contreras, 2023), ya que es un parámetro que relaciona el área y el cauce principal que la drena. La cuenca se clasifica como alargada (IF=0.27), lo que implica una menor probabilidad de recibir lluvias intensas y simultáneas en toda su extensión, lo que indica una baja probabilidad de presentar picos de crecidas, o en el caso de ocurrir, serían de baja magnitud, de acuerdo a Henao Sarmiento (1988). Quiroga et al. (2017) sugirieron que el análisis de forma debe acompañarse del análisis de la pendiente de la cuenca y del canal principal para que sea más representativo de las condiciones reales. Esto se debe a que, aunque los valores sean bajos, pueden presentarse inundaciones repentinas una vez que el agua se concentra en el cauce principal, tal como se ha observado en otras cuencas del área. Asimismo, se identifica que el valor de forma de la cuenca del río Fuego se encuentra muy por debajo del valor de referencia (0.7).
El Coeficiente de Torrencialidad (Ct) es un parámetro utilizado para analizar la dinámica del flujo de agua, funcionando como un indicador de la susceptibilidad a la erosión lineal y de la capacidad de evacuación (Camino et al., 2018). Para la cuenca del río Fuego, este parámetro es menor (Ct=0.8) en comparación con las cuencas de estepa (Ct=0.92-0.96) estudiadas por Quiroga et al. (2017), que se interpreta como baja dinámica torrencial. Según la Dd, la cuenca presenta una buena capacidad de mitigación de crecidas, reduciendo los caudales pico del hidrograma (Smichowski y Contreras, 2023) y, en consecuencia, es poco susceptible a flujos torrenciales con un bajo índice de erosión.
En cuanto a la influencia de Castor canadensis en las cuencas hídricas, se acuerda con Coronato et al. (2003) al destacar que el conocimiento de la influencia del Castor canadensis en la geometría de cauces y movilización de sedimentos es aún limitado. El análisis morfométrico es relevante para definir la disponibilidad de cauces y la tipología de aquellos preferidos por la especie. Las estructuras construidas por la red de drenaje de la cuenca son de utilidad para definir direcciones de flujo en terrenos anegadizos o de baja pendiente. Todos los afluentes del río Fuego (hasta el orden 4) y su tramo superior (de orden 3), están ocupados por diques de castores que generan depositación, modificación de cauces y estanques o embalses. Estas observaciones coinciden con las realizadas en otras cuencas de montaña (Coronato et al., 2003). Un agravante es que los estanques, en ciertas situaciones, llegan a ocupar todo el ancho de la planicie de inundación, como ocurre en el tramo superior del río Fuego, donde se genera un embalse de gran tamaño (8 hectáreas). Este tipo de situaciones puede representar una amenaza, ya que ante la ruptura de estas estructuras por aumento repentino del caudal a nivel local se generan flujos torrenciales con alta capacidad erosiva y/o anegamiento de zonas bajas (Moreiras y Coronato 2009).
Por otra parte, Quiroga et al. (2017) resaltaron la importancia del análisis a escala cuenca, sectores de cuenca y subcuencas, para adquirir un enfoque detallado del comportamiento de cada sector y sus relaciones. En este sentido, futuros estudios deberían abordar análisis morfométricos a escalas más detalladas, para comprender con mayor precisión las dinámicas locales y su influencia en el comportamiento general de la cuenca. Respecto a la dinámica hídrica de la cuenca, a pesar de que el río Fuego no cuenta con un registro hidrológico sistemático, el análisis morfométrico permite caracterizar de manera general su comportamiento hidrológico, constituyéndose como una herramienta útil en contextos con escasa información. Además de posibilitar interpretaciones rápidas y comparables entre cuencas (Senciales-González, 1998), este tipo de análisis facilita la identificación de sectores con mayor susceptibilidad a procesos como crecidas o erosión. En este sentido, los resultados obtenidos refuerzan el valor aplicado del estudio y su contribución como insumo para la toma de decisiones informadas. Lo que resulta clave para orientar decisiones vinculadas al uso y ocupación del suelo, fortaleciendo así las estrategias de gestión de los recursos hídricos y la planificación territorial.
6. Conclusión
El análisis morfométrico resulta de gran utilidad en la evaluación preliminar de una cuenca hidrográfica que no posee datos hidrométricos, al permitir inferir características hidrológicas a partir de su configuración geométrica y red de drenaje. Los parámetros morfométricos indican que la dinámica hidrogeomorfológica y morfométrica observada en la cuenca del río Fuego está fuertemente condicionada por su conformación litológica, sedimentológica y geomorfológica, condicionando tanto los procesos de escorrentía superficial como la respuesta hidrológica ante precipitaciones extremas.
La cuenca del río Fuego, de 924 km², se clasifica dentro del rango intermedio a grande, lo que le atribuye una significativa capacidad de recolección de agua y escurrimiento superficial. La configuración morfométrica del sector occidental de la cuenca evidencia un sistema de drenaje más desarrollado y eficiente en la transferencia de caudales. En conjunto, el tamaño, jerarquización y disposición espacial de la red de drenaje posicionan a la cuenca del río Fuego como un sistema hidrográfico clave en el sector centro de Tierra del Fuego, cuya comprensión es esencial para la evaluación de riesgos hidrológicos y la planificación territorial.
Las variaciones en las velocidades de escorrentía a lo largo de la cuenca reflejan un control geomorfológico marcado por el relieve. El valor de pendiente media de la cuenca (7.5 %) sugiere que, frente a precipitaciones intensas, la respuesta hidrológica general es gradual y de baja potencia erosiva. No obstante, el tramo superior, con pendientes que alcanzan el 77 %, en concordancia con la mayor pendiente del cauce principal para este tramo, indica mayor potencial erosivo en contraste con los tramos medio e inferior. Asimismo, el sector occidental del tramo medio concentra zonas con pendientes elevadas, y evidencia procesos de carcavamiento, lo que resalta su vulnerabilidad frente a la erosión hídrica.
Los diques de Castor canadensis modifican de manera sustancial la red de drenaje, interrumpiendo los cauces y generando condiciones de inestabilidad estructural por ruptura. Estas alteraciones incrementan el potencial de erosión y riesgos hidrológicos locales que pueden comprometer la dinámica fluvial de la cuenca. Por otro lado, los diques de castor, junto con la morfología y disposición de los embalses asociados, permitieron corroborar la dirección de escurrimiento del agua en zonas remotas y de interpretación confusa. Esto evidencia la utilidad de incorporar los impactos de la actividad de la especie exótica en los análisis hidromorfológicos, a fin de comprender de manera integral la dinámica y estabilidad del sistema fluvial, para la planificación de medidas de gestión y mitigación. Los índices que caracterizan el comportamiento del escurrimiento revelan una baja dinámica a la torrencialidad, evidenciada por un Coeficiente de Torrencialidad (Ct) inferior al de otras cuencas locales. Esto indica una menor susceptibilidad a procesos erosivos lineales y una eficiente capacidad de mitigación de crecidas. El Índice de Forma (IF) revela una morfología alargada, indicativa de una regulación de la concentración de escorrentía superficial y una baja probabilidad de crecidas extraordinarias y simultáneas a lo largo de toda la cuenca. Sin embargo, en concordancia con observaciones en cuencas análogas, la evaluación complementaria de parámetros de pendiente sugiere que, pese a un bajo IF, pueden ocurrir inundaciones localizadas debido a la concentración del flujo, con potencial susceptibilidad en la cuenca inferior.
Los índices señalan un escurrimiento superficial reducido, evidenciado por una densidad de drenaje (Dd) baja a moderada, relacionada con la permeabilidad litológica de la cuenca. La elevada capacidad de infiltración está condicionada por las rocas sedimentarias marinas del Cretácico tardío y Cenozoico temprano (Grupos Río Claro, La Despedida y Cabo Domingo), constituidas por conglomerados, areniscas, margas y fangolitas, así como por depósitos glacifluviales, glacilacustres, fluviales, lacustres y eólicos del Pleistoceno-Holoceno tardío, compuestos por arenas, gravas, limos y arcillas. En consecuencia, la condición permeable de las terrazas glacifluviales favorece la infiltración y contribuye al flujo sub-superficial, propiciando la emersión de manantiales en la base de sus taludes.
La Relación de Bifurcación (Rb) media indica que la cuenca presenta una litología homogénea, expresada en un diseño de drenaje dendrítico en términos generales. Sin embargo, los valores elevados de Rb en subcuencas de orden 4 revelan heterogeneidades asociadas a controles estructurales y litológicos. Esto último influye en la morfología local de la red fluvial, evidenciada por cambios abruptos en la dirección de los afluentes, especialmente en las subcuencas de los arroyos Del Indio y Las Rosas. En el límite de la faja plegada y corrida, la disposición de las serranías estructurales y de geoformas de origen glacial (morenas) también contribuye a la organización del drenaje. Esta interacción entre controles litológicos, estructurales y glacigénicos resalta la complejidad morfogenética de la cuenca y su influencia en la dinámica fluvial actual.
Los resultados obtenidos permiten comprender la dinámica hidrogeomorfológica de una cuenca no aforada y sus implicancias, lo que resulta relevante para la gestión hídrica y la planificación territorial de espacios rurales con escasa información. Se destaca la importancia de incorporar el análisis a escala subcuenca para alcanzar una caracterización integral del sistema hidrogeomorfológico y morfométrico.
Contribuciones de los autores
(1) Conceptualización: MPB, AC, JFP; (2) Análisis o adquisición de datos: MPB; (3) Desarrollo metodológico/técnico: MPB, AC, JFP; (4) Redacción del manuscrito original: MPB; (5) Redacción del manuscrito corregido y editado: MPB, AC; (6) Diseño gráfico: MPB; (7) Trabajo de campo: MPB, JFP, AC; (8) Interpretación: MPB, AC; (9) Financiamiento: MPB, JFP, AC.
Financiamiento
Este trabajo se financió con fondos propios de los autores.
Agradecimientos
Los autores agradecen a los revisores de este artículo por sus sugerencias, al Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales (ICPA-UNTDF) y al Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC-CONICET), por el apoyo logístico brindado. Este artículo se deriva del Trabajo Final de la primera autora para optar al grado de Licenciada en Geología de la Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Se agradece al Servicio de Información Ambiental y Geográfica (SIAG-CADIC-CONICET) por proporcionar los datos climáticos de la estación meteorológica Estancia Buenos Aires. A los propietarios y administradores de las estancias El Roble, Buenos Aires y Viamonte por permitir las tareas de campo en sus predios. A Rodrigo Iturraspe, miembro de la Dirección de Recursos Hídricos del gobierno provincial, quien proporcionó los datos de caudal disponibles.
Conflicto de intereses
Los autores hacen constar que no existen conflictos de interés con otros autores, instituciones u otros terceros sobre el contenido (total o en parte) del artículo.
Editor a cargo
José Araos.
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La revisión por pares es responsabilidad de la Universidad Nacional Autónoma de México.
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