ANALISIS HIDROGEOMORFOLOGICO DE DOS RIOS DEL AMAZONAS: EL RIO BENI (BOLIVIA) Y RIO NAPO (ECUADOR Y PERU)

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1 ANALISIS HIDROGEOMORFOLOGICO DE DOS RIOS DEL AMAZONAS: EL RIO BENI (BOLIVIA) Y RIO NAPO (ECUADOR Y PERU) 6ta Reunión Científica del servicio de observación HYBAM. Cusco, Perú, Octubre 2015 Coral GARCIA GOVEA (Universidad Autónoma Metropolitana (Azcapotzalco, México) Emmanuèle Gautier (Université Paris 8, LGP, Francia) Daniel BRUNSTEIN (LGP, Francia) Pascal FRAIZY (IRD, Perú) Alain LARAQUE (IRD, Francia) Jean-Loup GUYOT (IRD, Brasil) Victor ROSALES-SIERRA (IMP, México) 1

2 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión I. Contexto a estudiar, problemática y objetivo II. Características de la zona de estudio III.Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión et perspectivas 2

3 I. Contexto a estudiar, problemática y objetivo 3

4 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión De dónde nace el interés: Pocos estudios morfológicos del Amazonas Transporte de caudales sí pero que pasa en el inter? Amplia red de mediciones (proyecto Hybam) Estudios morfológicos Estaciones de medición MORFOLOGIA FLUVIAL Ríos anastomosados Ríos con Meandros

5 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Selección de dos ríos del Amazonas: 1.- El río Beni (Bolivia) parte del río Madeira (afluente meridional más importante del amazonas), 2.- El río Napo (Ecuador-Perú) parte del río Solimoes-Amazonas (afluente septentrional más importante del Amazonas. Por qué estudiar estos dos ríos del Amazonas? Porque son dos vías por las cuales se transportan los sedimentos provenientes de los Andes hacia el Amazonas. Aporte de conocimientos sobre ríos de estilo anastomosado y con meandros de clima tropical, Dos ríos prístinos. Es decir el hombre todavía no lo ha modificado?????

6 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión OBJETIVO Aportar nuevos conocimientos en la dinámica de dos afluentes importantes de la cuenca del Amazonas. Análisis y comparación hidro-geomorfológico de dos hidrosistemas fluviales, Entender el comportamiento morfológico de los dos ríos en la llanura aluvial

7 I. Características de la zona de estudio 7

8 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Localización geográfica de la cuenca del río Napo (Ecuador y Perú) y la cuenca del río Beni (Bolivia) Principales ciudades Localisation Surface total (km 2 ) Napo Equateur, Pérou (0 47 N, W et 3 25 S, 2 59 W) Beni Bolivie (17 42 S,66 45 W et S, S) Total = Analysée =

9 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Dos ríos: diferentes estilos fluivales en la llanura Rio Napo: Estilo anastomosado Rio Beni: estilo con meandros Canal principal compuesto de multiples canales que rodean superficies vegetalizadas y no vegetalizadas croke 1992) (knighton & Canal sinuoso Fuerte variacion en meandros (30 m/año, Gautier et al, 2007) y numerosos oxbow lakes

10 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Régimen Pluviométrico Cuenca del Napo Régimen de lluvia tipo tropical Dos estaciones de lluvia al año (la principal de enero-abril) Cuenca del Beni Régimen de lluvia tipo austral tropical Una estación de lluvia al año (diciembre-marzo) Espinoza et al Espinoza et al. 2008

11 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Régimen hidrológico Débit m 3 s Dos épocas de crecidas Relación aguas altas/ aguas bajas= Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Fuente : Datos Hybam Période Río Beni más extremoso que el Napo Débit m 3 s Una época de crecidas Relación aguas altas/ aguas bajas= Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Fuente : Datos Hybam Période Salida de la cuenca Salida de los andes

12 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Caudal sólido Aumento de aguas arriba hacia aguas abajo Caudal sólido total = 49 x10 6 ton.año -1 Fuerte disminución de aguas arriba hacia aguas abajo 192 x 10 6 ton. Año x 10 6 ton.año -1 (antes de la confluencia Madre de dios)

13 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Cargas sedimentarias desiguales Río Napo Incremento de la carga sólida aguas arriba-abajo (7 à 49 x106.an-1) Río Beni Fuerte disminución de la carga sólida aguas arribaabajo (192 à 100 x106.an-1) III. METODOLOGÍA

14 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Un método adaptado a un medio con escasos datos y de acceso complicado 1. Ritmo de evolución de las formas fluviales 2. Relación entre la variación espacio-temporal de las formas fluviales y las principales variables de control Dos métodos complementarios : -Estudio multiescalar a partir de imagenes de satélite -Validacion con mediciones in situ a escala estacional 3. Comparación hidromorfológica de los dos ríos

15 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión Caracterización de las formas fluviales en la llanura aluvial (creación de un SIG) Creación de un mosaico de imágenes Distancia analizada del río : Río Napo 590 km Río Beni 250 km Comparativo creación de unidades cada 10 km

16 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión 1.-Cartografía multiescalar (Extracción de los datos de las imágenes de satélite). Digitalización del río Napo: Lecho del canal Banda activa Islas Digitalización del Beni Lecho del río (banda activa) Lagunas abandonados (oxbow lakes)

17 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Análisis y resultados V. Conclusión Cuantificación de la erosión y sedimentación en las formas fluviales (movilidad del río) RÍo Napo: Márgenes Islas Río Beni: Aumento de bancos convexos Retroceso de bancos concavos Correlación con las variables de control (caudal sólido, caudal líquido y la pendiente)

18 2.- Validación de datos. Análisis a gran escala. P4 P2 P3 P12 P14 P13 P11 P10 P9 P1 P5 P6 P7 P8 750 m Batimetría ADCP 18

19 IV. Análisis y resultados

20 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.- RIO NAPO. (EVOLUCION A ESCALA PLURI-ANUAL, (periodo de ) Evolución espacial (aguas arribaaguas abajo) de la superficies de las formas fluviales a cada 10 km (590 km). Superficie del canal Superficie de la banda activa Superficie de las islas Importante aumento del tamaño de las islas (3 sectores) Sector I (islas menores 3 km 2, 80 km) Sector II (islas hasta 9 km 2, 250 km) Sector III (islas hasta entre 9-32 km 2, 260 km) Sectorización del río Napo: rol de la pendiente y de los aportes sedimentarios de los afluentes 20

21 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.1. Variación espacio-temporal de las formas fluviales del Napo: Evidencia la importancia de las islas en la evolución del río (Periodo de 15 años)

22 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.2. Comparativo de superficies totales Balance sedimentación-erosión en las márgenes e islas. Se observa un desequilibrio entre las márgenes y las islas (Erosión vs sedimentación) Islas: tendencia hacia la sedimentación Márgenes: tendencia hacia la erosión Periodo de 15 años

23 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.3. Comportamiento anual del río Napo Sector Margen Islas Total Erosión total I 0,31 0,39 0,7 por sector II 1,71 1,77 3,48 (km 2 ) III 2,17 1,89 4,18 Erosión total (km 2 ) 4,19 4,06 8,24 I 0,26 0,37 0,63 Sedimentación II 0,89 3,23 4,12 total pr sector (km 2 ) III 2,03 3,27 4,75 Sedimentatció 3,18 6,87 10,05 n total (km 2 ) Total (S-E) -1,01 +2,82 +1,80 Erosión en márgenes e islas se conserva Sedimentación en islas es el doble que en márgenes El río tiende hacia la sedimentación

24 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.4 Modelo de construcción de la llanura aluvial del Napo (integración de islas a la llanura) a) Erosión de la isla al interior del canal y crecimiento lateral b) Erosión de la margen c) Unión de la isla a la llanura aluvial. Nuevo límites del cauce del río

25 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión Caracterización de formas de río Napo (Análisis de 350 islas) Análisis del periodo Tipo 1. Islas de forma redondeadas Tipo II. Islas de forma alargada Tipo III. Islas de forma en media luna

26 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.5.- Relación Hidro-Morfológica (análisis por año ) Periodo Duración del cauldal 8500 m3.s-1 (días) Q L max (m 3.s -1 ) Relación Erosión-sedimentación anual Relación duración caudal máximo Caudal a cauce lleno de larga duración = Fuerte erosión Caudal a cauce lleno corta duración = Fuerte sedimentación

27 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión A.6. Validación de los resultados obtenidos por las medidas en el terreno Rio Napo Topobathymetrie 2006 P1' Balance sedimentario a partir del modelo de terreno P2' P5 P6 P5' P6' P2 P7' P7 P4' Erosion sedimentation entre 2006 et 2007 m P3' P1 P8' P3 P P11 P4 P11' P9' P12' P9 P12 P10' P13 P10 P P13' P14' m m Topobathymetrie P2' m P3' P P5 P6 P5' P6' P2 P7' P7 123 P4' P8' P3 P P4 P11' P9' P12' P9 P12 P10' P13 P10 P P m 12 m P1' P13' P14' m Perfiles batimétricos m Balance sedimentario

28 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión Comparación y validación de datos (SIG vs mediciones en el terreno) Erosion sedimentation entre 2006 et m m m Resultados obtenidos in situ Resultados obtenidos con imágenes satélite

29 I. Contexto II. Zona de estudio III. Metodología IV. Resultados V. Conclusión B.- Dinámica morfológica del río Beni (fuerte movilidad)

30 Información que representa la movilidad del río El cauce del canal para el año 1967 El cauce del canal para el año 2001 El cálculo de la distancia por cada puntos

31 Eroded & sedimented areas (km²) km Units Erosion / Sedimentation Rate : E/S rate = 1, Variación espaciotemporal de la erosión y la sedimentación : E/S rate = 0,72 Eroded & sedimented areas (km²) km Units Erosion / Sedimentation Rate Sector 1. Fuerte movilidad en los primeros 90 km Eroded & sedimented Areas km² Eroded & sedimented Areas km² km Units km Units Erosion / Sedimentation Rate Erosion / Sedimentation Rate : E/S Rate= 2, : E/S Rate=0, Sector 2. movilidad media 120 km Sector 3. movilidad débil 40 km : E/S Rate= 3,33 Eroded & Sedimented Areas (Km²) km Units Erosion / Sedimentation Rate

32 Rio Beni (relación morfología-hidrología) Bilan total de sédimentation-erosion (km 2 ) Sédimentation Periodo Duración del caudal 7000 m3.s-1 (jours) Q L max (m 3.s -1 ) Erosion -18 total sédimentation-érosion Période analysée - Rol primordial de la duración del caudal a cauce lleno en los procesos de erosión

33 Balance sedimentario a partir de un modelo numérico de terreno

34 Río Beni Río Napo Localisation géographique et W et et S N et S, W et W Pays Bolivie Equateur et Pérou Surface km km 2 Pente 0,2-0,1 m.km -1 0,304 m.km -1 à 0,12 m.km -1 Style fluvial Méandres mobiles Anastomosé fournisseur de sédiments Chaîne des Andes Chaîne des Andes Régime pluviométrique décembre à mars mars à juin et septembre à novembre max janvier et février avril et octobre min mai à juin juillet et août, janvier Régime hydrologique hautes eaux janvier à avril mars à septembre max février et mars juin basses eaux juin à octobre octobre à février min août et septembre février Module a la sortie des Andes 2000 m 3.s m 3.s -1 Module a la sortie du bassin 8810 m 3.s m 3.s -1 MES a la sortie des Andes t.an t.an -1 MES a la sortie du bassin t.an t.an -1 largeur de la plaine entre 5 et 20 km entre 8 et 20 km largeur du chenal actif 600 m 1400 m

35 Relación (Erosión/Sedimentación) / el número de días del caudal a cauce lleno. (periodo ) Río Napo Caudal a cauce lleno = 8500 m 3 /s Río Beni Caudal a cauce lleno = 7000 m 3 /s Datos obtenidos del SIG

36 V. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS

37 PRINCIPALES APORTES : 1. Nuevos conocimientos en el funcionamiento de los ríos del amazonas y en medio tropical 2. Evidenciar el rol principal de las islas en un sistema anastomosado de clima tropical 3. Comparación de la dinámica de las formas en los dos hidrosistemas analizados 4. Importantes estudios de ríos prístinos PERSPECTIVAS 1. Generalización del método para otros ríos tropicales

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