Teoria Y Metodos En Geografia Fisica

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C olección E S P A C IO S Y S O C IE D A D E S S e rie G e n e ra l, n.° 1 D irecció n E d ito rial: D. R A FA EL PUYOL C a te d rá tic o d e G eo g rafía H u m a n a d e la U n iv ersid ad C o m p lu ten se d e M adrid D . J U L IO V IN U E S A P ro fe so r T itu la r d e G eo g rafía H u m a n a de la U n iv ersid ad A u tó n o m a d e M ad rid

TEO R ÍA Y MÉTODOS EN G EO G R A FÍA FÍSICA

M aría Sala R am ón J. B atalla

www.FreeLibros.org EDITORIAL

SINTESIS

Primera reimpresión: octubre 1999 Diseño de cubierta: JV Diseño gráfico

© María Sala Ramón J. Batalla © EDITORIAL SÍNTESIS, S. A. Madrid

www.FreeLibros.org Impreso en España - Printed in Spain

índice C A P ÍT U L O 1: G E O G R A F Í A F Í S I C A ......................................................... 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.

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In tro d u c c ió n .......................................................................................... P re c e d e n te s h is tó r ic o s ........................................................................ P e rsp e c tiv a actu al ............................................................................... P ro b le m á tic a ........................................................................................ Á re a s d e co n o cim ien to .....................................................................

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C A P ÍT U L O 2: M E T O D O L O G ÍA C I E N T Í F I C A .....................................

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2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7.

In tro d u c c ió n .......................................................................................... E l em p irism o ........................................................................................ E l r a c io n a lis m o ..................................................................................... E l racio n alism o c r ític o ....................................................................... E l e n fo q u e s o c io ló g ic o ...................................................................... L a k a to s y los p ro g ram as d e in v e s tig a c ió n ................................... D is c u s ió n ................................................................................................

C A P ÍT U L O 3: C L IM A T O L O G ÍA ................ 3.1. In tro d u c c ió n ........................................................................................... 3.2. E v o lu ció n h is tó r ic a ............................................................................. 3.2.1. P r e c e d e n te s ................................................................................ 3.2.2. C o n s o lid a c ió n ............................................................................ 3.2.3. D e s a r r o llo ................................................................................... 3.3. S itu ació n a c t u a l .................................................................................... 3.3.1. S iste m a tiz a c ió n .......................................................................... 3.3.2. C o n tr o v e r s ia .............................................................................. 3.4. Á re a s d e c o n o c im ie n to ...................................................................... 3.4.1. P rin cip io s y fu n d a m e n to s ..................................................... 3.4.2. M é to d o s y té c n ic a s ...................................................................

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41 41 44 44 46 49 52 52 55 58 58 58

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3.4.3. 3.4.4. 3.4.5. 3.4.6. 3.4.7. 3.4.8.

C lim ato lo g ía C lim ato lo g ía C lim ato lo g ía C lim ato lo g ía C lim ato lo g ía C lim ato lo g ía

a n a lític a ............................................................. d inám ica ........................................................... s in ó p tic a ............................................................ r e g io n a l............................................................. h istó rica ............................................................ am b ien tal ........................................................

60 61 62 63 64 65

C A P ÍT U L O 4: H I D R O L O G Í A ......................................................................

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4.1. 4.2.

In tro d u c c ió n ....................................................................................... E v o lu ció n h istó rica ........................................................................... 4.2.1. P re c e d e n te s ................................................................................ 4.2.2. C o n s o lid a c ió n ........................................................................... 4.2.3. S iste m a tiz a c ió n ......................................................................... 4.2.4. D e s a r r o llo .................................................................................. 4.2.5. P e r s p e c tiv a s ............................................................................... 4.3. L o s g ran d es te m a s hidroló g ico s .................................................... 4.3.1. E l ciclo h id ro ló g ic o ................................................................. 4.3.2. L a cu en ca co m o s is te m a ........................................................ 4.3.3. M o r f o m e tr ía .............................................................................. 4.3.4. E x p e rim e n ta ció n y m o d e lo s ................................................ 4.4. Á re a s d e c o n o c im ie n to ...................................................................... 4.4.1. P rin cip io s y f u n d a m e n to s ...................................................... 4.4.2. M é to d o s y T é c n ic a s ................................................................ 4.4.3. H id ro lo g ía d e v e rtie n te s ...................................................... 4.4.4. H id ro lo g ía s u b te r r á n e a .......................................................... 4.4.5. H id ro lo g ía f lu v ia l..................................................................... 4.4.6. H id ro lo g ía d e lagos y m a r e s ................................................. 4.4.7. H id ro lo g ía h is tó r ic a ................................................................ 4.4.8. H id ro lo g ía reg io n al ................................................................ 4.4.9. H id ro lo g ía a m b ie n ta l .............................................................

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C A P ÍT U L O 5: G E O M O R F O L O G Í A ..........................................................

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5.1. In tro d u c c ió n ........................................................................................ 5.2. E v o lu ció n h is tó r ic a ............................................................................ 5.2.1. P re c e d e n te s ............................................................................... 5.2.2. D e sa rro llo ................................................................................... 5.2.3 C o n s o lid a c ió n ........................................................................... 5.2.4. S iste m a tiz a c ió n ......................................................................

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5.2.5. C o n tro v e rs ia .............................................................................. 5.2.6. P ersp ectiv as ............................................................................... 5.3. T en d en cias a c tu a le s .......................................................................... 5.3.1. L a te o ría d e sistem as ............................................................. 5.3.2. E l estu d io d e p ro c eso s ........................................................... 5.3.3. L as técnicas cu an titativ as y e x p e rim e n ta le s ................... 5.3.4. L a m o d e liz a c ió n ....................................................................... 5.3.5. E l c o n c ep to d e e s c a l a ............................................................. 5.3.6. E l estu d io a m b ie n ta l............................................................... 5.4. Á re a s d e co n ocim iento .................................................................... 5.4.1. C o n cep to s y m é to d o s ............................................................ 5.4.2. G eo m o rfo lo g ía e stru c tu ra l ................................................... 5.4.3. G eo m o rfo lo g ía dinám ica o d e p ro c e s o s ........................... 5.4.4. G eo m o rfo lo g ía clim ática ...................................................... 5.4.5. G eo m o rfo lo g ía h is tó r ic a ....................................................... 5.4.6. G eo m o rfo lo g ía a m b ie n ta l..................................................... 5.4.7. G eo m o rfo lo g ía re g io n a l........................................................

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C A P ÍT U L O 6: E D A F O L O G Í A ......................................................................

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6.1. In tro d u cc ió n ........................................................................................ 6.2. E vo lu ció n h is tó r ic a ............................................................................ 6.2.1. P re c e d e n te s ................................................................................ 6.2.2 D e sarro llo ............................................................................... 6.2.3. C o n s o lid a c ió n ........................................................................... 6.2.4. C la sific a c io n e s.......................................................................... 6.2.5. C o n tr o v e r s ia ............................................................................. 6.3. T en d en cias a c tu a le s .......................................................................... 6.3.1. E l su elo com o un s is te m a ...................................................... 6.3.2. E l estu d io cu an titativ o d e los procesos e d á f ic o s 6.3.3. E l estu d io a m b ie n ta l............................................................... 6.3.4. P e rs p e c tiv a s ........................................................ 6.4. Á re a s d e c o n o c im ie n to ...................................................................... 6.4.1. P rincipios g e n e r a le s ................................................................ 6.4.2. M éto d o s y té c n ic a s.................................................................. 6.4.3. P ro p ie d a d e s d e los suelos ..................................................... 6.4.4. P rocesos edafológicos ........................................................... 6.4.5. C la sific a c io n e s.......................................................................... 6.4.6. D istrib u ció n reg ional y g e o g rá fic a ..................................... 6.4.7. P ro b le m á tic a a m b ie n ta l........................................................

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C A P ÍT U L O 7: B IO G E O G R A F ÍA ............................................................... 7.1. In tro d u c c ió n ......................................................................................... 7.2. E v olución h is tó r ic a ............................................................................. 7.2.1. L a trad ició n e s p a c ia l............................................................... 7.2.2. L as b ases ecológicas ............................................................... 7.2.3. E l p ap el d e l h o m b r e ............................................................... 7.2.4. S istem atizació n ........................................................................ 7.2.5. P e rs p e c tiv a s ............................................................................... 7.3. T en d en cias a c tu a le s ........................................................................... 7.3.1. E l estu d io espacial ................................................................... 7.3.2. E l e stu d io e c o -s is té m ic o ........................................................ 7.3.3. E l e n fo q u e h istó rico ............................................................... 7.3.4. L a acción h u m a n a ................................................................... 7.3.5. L a c u a n tific a c ió n ...................................................................... 7.4. Á re a s d e c o n o c im ie n to ...................................................................... 7.4.1. Principios y c o n c e p to s ............................................................ 7.4.2. M éto d o s y té c n ic a s .................................................................. 7.4.3. C orología: d istrib u ció n e s p a c ia l.......................................... 7.4.4. B iocenología: las co m u n id ad es d e o rganism os .............. 7.4.5. E cología: las relacio n es con el m e d io ................................ 7.4.6. B iogeo g rafía h istó rica ............................................................ 7.4.7. B iogeo g rafía am b ien tal .......................................................

C A P ÍT U L O 8: M O D E L IZ A C IÓ N Y E X P E R IM E N T A C IÓ N 8.1. In tro d u cció n ......................................................................................... 8.2. L a función d e los m o d e l o s ............................................................... 8.2.1. L os m o d elo s e n ciencia y en in g e n ie r ía ............................ 8.2.2. L os m od elo s e n G e o g ra fía F ís ic a ........................................ 8.3. M odelos y fu e n te s d e e r r o r .............................................................. 8.3.1. M odelos d eterm in ístico s y m od elo s e s to c á s tic o s 8.3.2. M odelos e n relació n a te o ría s ............................................. 8.3.3. M odelos físicos y m o d elo s a b s tr a c to s ................................ 8.4. P rincipales tip o s d e m od elo s .......................................................... 8.4.1. M o d elo s n a tu ra le s re p re s e n ta tiv o s .................................... 8.4.2. M odelos físicos a escala ........................................................ 8.4.3. M odelos analógicos ................................................................ 8.4.4. M odelos m a te m á tic o s ............................................................. 8.5. C o n stru cció n y verificación d e m o d e lo s .......................................

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8.6.

E l c o n tro l y la ex p erim en tació n en el d e sa rro llo d e m odelos y de teo rías científicas ....................................................................... 8.6.1. M ediciones y te o ría c ie n tífic a .............................................. 8.6.2. M ediciones y estadística e n ciencia ................................... 8.6.3. D iseño e x p erim en tal .............................................................. 8.6.4. E l p apel d e la técnica e n la o b ten ció n d e d a to s ............. 8.6.5. L a cuenca de d re n a je com o m arco d e co ntrol e n G eo ­ grafía F ís ic a ................................................................................

C A P ÍT U L O 9: M É T O D O S Y T É C N IC A S D E C O N T R O L Y E X P E R IM E N T A C IÓ N .................................................... 9.1. 9.2.

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In tro d u cció n ....................................................................................... M é to d o s y técnicas d e tra b a jo d e c a m p o .................................. 9.2.1. P recipitación y ev a p o rac ió n ................................................ 9.2.2. P ro p ied a d es del s u e lo ............................................................ 9.2.3. C aracterísticas d e la v e g e ta c ió n .......................................... 9.2.4. P rocesos flu v ia le s .................................................................... 9.3. M éto d o s y técnicas d e la b o r a to r io ............................................... 9.3.1. P re p a ra c ió n y co n servación d e m u e s tr a s ......................... 9.3.2. D e te rm in a cio n es q u ím ic a s .................................................... 9.3.3. A n álisis físico d e m ate ria le s ................................................ 9.4. P ro ceso d e d ato s ................................................................................ 9.4.1. P re c ip ita c ió n ............................................................................. 9.4.2 E v ap o tran sp iració n p o ten cial ........................................... 9.4.3. F re cu e n cia d e cau d ales ......................................................... 9.4.4. P ro b a b ilid ad de caudales e x tr e m o s ................................... 9.4.5. C o n cen tració n d e s e d im e n to ............................................... 9.4.6. D istrib u ció n g ran u lo m é trica ............................................... 9.4.7. C arg a d e s ó lid o s ....................................................................... 9.5. C onsid eracio n es f in a le s ...................................................................

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C A P ÍT U L O 10: L A D O C E N C I A .................................................................

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10.1. O b je tiv o s .............................................................................................. 10.2. M étodos d o ce n tes .............................................................................. 10.2.1. C lases te ó r ic a s ........................................................................ 10.2.2. T ra b a jo d e cam po ................................................................ 10.2.3. P r o y e c to s .................................................................................

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10.3. T écn icas d o cen tes ............................................................................... 10.4. E valu ació n ....................................................

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C A P ÍT U L O 11: L A G E O G R A F ÍA F ÍS IC A E N A L G U N A S U N IV E R S ID A D E S E U R O P E A S .................................

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11.1. 11.2. 11.3. 11.4. 11.5. 11.6.

L a U n iv ersid ad d e A m s te r d a m ...................................................... L a U n iv ersid ad L ib re d e B e r l í n ..................................................... L a U n iv ersid ad d e S a in t A n d r e w s ................................................. L a U n iv ersid ad L ouis P a s te u r de S tr a s b o u rg ............................ L a U n iv ersid ad de L i é g e .................................................................. R e c a p itu la c ió n .....................................................................................

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B IB L IO G R A F ÍA ...................................................................................................

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ÍN D IC E D E M A T E R I A S ..................................................................................

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Geografía física

1.1. Introducción L as definiciones clásicas d e G eo g rafía se re fie re n a ella com o la discipli­ n a q u e tra ta d e la tie rra com o m o ra d a d e la h u m an id a d , d e l m ed io físico y d e las in teracciones e n tre é ste y la so cied ad , d e la organización espacial q u e to d o ello co m porta. A b a rc a p u es el ám b ito n a tu ra l y e l ám b ito social. Según Finch y T rew arth e (1949) p u esto q u e la su p erficie d e la tie rra , q u e es el foco d el estu d io geográfico, e stá co m p u e sta p o r rasgos n a tu ra le s y cultu rales, es obvio q u e la G eografía n o p u ed e se r exclusivam ente C iencia N atu ral o S o ­ cial y a q u e p e te n e c e a am bas. N o o b sta n te , seg ú n esto s au to res, es e n te ra ­ m e n te factible p a ra un investigador tra ta r so la m e n te u n o d e estos grandes tem as, es decir, G eo g rafía Física o G e o g ra fía H u m a n a . A ñ a d e n q u e la G e o ­ grafía Física tie n e u n a p ersp ectiv a h u m a n a p u esto q u e u su alm en te an aliza sus tem as en ten d id o s com o recurso. Según D avis (1898) el desarro llo de la G eo g rafía, co n sid erad a com o el estu d io d e la tie rra e n relación al h o m b re , d e b e fu n d arse e n la G eo g rafía F í­ sica. O tro geom orfólogo n o rtea m e rica n o , B ry an (1935) o p in a q u e la G e o ­ grafía Física tie n e u n c a rá c te r u n ita rio cu an d o e s vista d esd e la p ersp ectiv a de la G eo g rafía H u m a n a p e ro e n cam bio, p a ra el p ro p io geógrafo físico, es­ tá co m p u esta p o r un g ru p o d e ciencias, c ad a u n a d e ellas con sus pro p io s objetivos. T am bién H u g u e t d el V illar (1921) c o n sid e ra q u e la G e o g ra fía d e b e fun­ d am en tarse e n la G eo g rafía Física, y co n ella en las ciencias físico-naturales, d ad a la influencia q u e e l m edio tie n e e n la vid a h u m an a. P a ra ello p ro p o n e u n a n u eva disciplina geográfica, la E cética, q u e estu d ia ría la actividad d e las

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sociedades h u m a n a s en relació n a la m e jo r u tilización d e sus recursos. E l v a lo r ecético d e un país, es decir, su h a b itab ilid ad en función d e sus re c u r­ sos, d e p e n d e ta n to d e las condicio n es físicas d e l te rrito rio com o d e l nivel cu ltural y técn ico d e la socied ad . S e p la n te a p o r ta n to e l p ro b lem a d e las re ­ laciones e n tre el fa c to r h u m a n o y el m edio n a tu ra l, y c re e q u e hay q u e re ­ solverlo en el te rre n o d e la ciencia positiva. P a ra D e M a rto n n e (1925-1927) la G e o g ra fía Física c o m p ren d e tre s e le ­ m entos, atm ó sfera, h id ro sfera, litosfera. T an to o m ás q u e d e estas p ro p ie d a ­ des d e b e o c u p arse d e las relacio n es q u e resu ltan d e ellas e n la superficie de la tierra , d o m in io p ro p io d e l geógrafo. P o r o tra p a r te los o rganism os c o n tri­ b u y en a los cam b io s incesantes d e l m u n d o físico y p o r e sto n o p o d em o s se ­ p a ra r las p la n ta s y anim ales d e l d o m in io d e la G e o g rafía Física. A sí pues, los hechos q u e e stu d ia la G eo g rafía Física son co m p lejo s y p a ra lleg ar a una clara co m p ren sió n d e ellos es n ecesario d esg lo sar las cu estiones y e stu d iar se p a ra d a m e n te los fen ó m en o s, los d e la a tm ó sfe ra , los d e la hid ro sfera, los d el reliev e, y los de la vegetación. D e M a rto n n e es consciente d e q u e este m é to d o analítico tie n e el in co n v en ien te d e d e stru ir las rea lid a d es com plejas q u e son el o b je to p ro p io d e la G eo g rafía, p e ro p e rm ite n sin em b a rg o e n te n ­ d e r los m ecan ism o s su b y acen tes. N o se p u e d e c o m p re n d e r la m a rc h a de u n a m á q u in a sin h a b e r aislado p re v ia m e n te ca d a u n a de sus piezas. A ñ a d e q u e n o hay q u e d e sp e rd ic ia r n in g u n a o p o rtu n id a d d e re co n stru ir los c o n ju n ­ to s y d e d a r re sú m e n e s so b re la re a lid a d . E l m ism o D e M a rto n n e (1939) afirm a p o ste rio rm e n te q u e el c a rá c te r científico d e la G eo g rafía lo a d q u iere al p recio d e a p e la r a disciplinas n o geográficas, c o m o la G eo lo g ía, la M e te o ­ rología, la B o tán ica, la E stad ística, la H isto ria. E l p eligro d e d isp ersió n sólo p u e d e e v itarse a condición de te n e r u n a conciencia m uy clara d e l p ro p io o b ­ je to d e la G eografía. P a ra B iro t (1959) la G e o g ra fía Física es el e stu d io d e la ep iderm is d e un s e r único, la T ierra. Se tra ta d e u n a ep id erm is d e paisajes n atu rale s, tal c o ­ m o se h u b ie ra n ap arecid o a un o b se rv a d o r al r e c o rre r el globo an tes d e to ­ d a in te rv e n c ió n d e l h o m b re . P e ro si los o b je to s a e stu d ia r son p e q u e ñ o s (del m e tro al k iló m e tro ), s u ex p licació n exigirá a veces u tilizar to d o s los m atices del análisis fisico-quím ico, el cual tra ta d e los fe n ó m en o s e le m e n ­ tales. P o r o tro lado, p u e sto q u e las ley es físicas se co n sideran in m u tab les, el e x p e rim e n ta d o r p u e d e p ro v o c a r series d e sucesos según su v o lu n tad , y e n ­ tonces la justificación d e las co m b in acio n es com p lejas q u e co n stitu y en los paisajes se sitú a en el p la n o h istó rico y a u n a escala cronológica c o m p le ta ­ m e n te d ife re n te a la de la vida h u m an a. L a s ap arien cias d e la su perficie del globo no so n m ás q u e un c o rte en la evolución c o n tin u a , e n el cu rso d e la cual el su elo se d efo rm a y se d esg asta, el nivel d el m a r su b e y baja, el clim a se m odifica y p ro v o ca una secuencia d e cam b io s e n la c o b e rtu ra v eg e tal y e n la disgregación d e las rocas. E stas m odificaciones tie n en lugar e n el m a r­

co d e ciclos casi cerrad o s, las m ism as series d e ele m en to s se re p ite n a in te r­ valos d e algunas decenas d e m iles o a algunas decenas d e m illones d e años. Si b ie n p a ra el geólogo to d o s estos ep iso d io s son im p o rta n te s, p a ra el g e ó ­ grafo só lo in te resan los q u e so n útiles e n la explicación d e la situ ació n ac­ tu a l e n q u e vive el hom bre. C o m o p u e d e verse, ta n to e n D e M a rto n n e com o e n B iro t a p a re c e n los co n cep to s d e estu d io global d el m ed io e n te n d id o com o paisaje, p e ro ta m ­ b ié n la n ecesid ad d e u n estu d io especializado. L o im p o rta n te es v e r e s te d o ­ b le c a rá c te r sin tético y analítico, la n ecesid ad d e u n a visión global p e ro ta m ­ b ié n la d e re cu rrir a análisis especializados c u a n d o se q u ie ra p ro fu n d iz ar en u n tem a. S eg ú n S tra h le r (1951) la G e o g ra fía Física es el e stu d io descrip tiv o de u n a selección d e principios básicos d e C iencias d e la T ie rra , q u e nos dan u n a visión de la n atu rale za d e l m e d io a m b ie n te e n q u e se m ueve el h o m b re y d e sus variaciones espaciales. O tra definición in tere san te es la de A h n e rt (1962) p a ra q u ien la G eo g rafía Física p o r un lad o sirve a la G e o g ra fía H u ­ m a n a , cu an d o tra ta de las relacio n es causales d e las d iferencias e n tre áreas, p e ro p o r el o tro tie n e u n o b je tiv o p ro p io c u a n d o investiga los fen ó m en o s fí­ sicos e n s í m ism os. A l tra ta r d el p ap el d e la G eo g rafía Física e n los plan es d o c en te s S. G reg o ry (1978) d efin e el o b jetivo d e la G eo g rafía Física e n la U n iv e rsid ad c o ­ m o u n a p re p a ra ció n p a ra q u e los e stu d ia n te s sean c o m p e te n te s e n el e stu ­ d io d e los p ro b le m a s d e la su p erficie d e la tie rra , y p a ra m e jo ra r n u e stra co m p ren sió n d e los p rocesos y sus efectos; las p ro p ie d a d e s físicas d e la su ­ p erficie d e la tie rra son su cam p o d e e stu d io , e l cu al sólo p u e d e se r c o m ­ p re n d id o y explicado a través d e la Física, la Q uím ica, la B iología y las M a ­ tem áticas (q u izá p o r el h ec h o d e se r clim ató lo g o olvida e l te m a geológico). S egún este a u to r la G eo g rafía Física d e b e ría s e r e n se ñ a d a a dos niveles, una firm e m e n te b a sad a e n ciencias p a ra aq u ello s q u e q u ie ra n d ed icarse especí­ ficam en te a la G eo g rafía Física, y o tro b a sa d o e n las ram as tra d icio n a le s de la G eo g ra fía Física (G eo m o rfo lo g ía, C lim atología, etc.) p a ra aquellos e stu ­ d ian te s q u e só lo n ecesiten co n o ce r e s ta disciplina d e fo rm a c o m p lem en taria y descriptiva. E s te fue tam b ién el c rite rio d e Davis. A u n q u e e n la actu alid ad h ay u n m a y o r n ú m e ro d e te m as, m ás en fo q u es y m é to d o s d o n d e elegir, e l g ra n te m a d e la G eo g ra fía sigue siendo e l carác­ te r físico d e la tierra , la ocup ació n d el h o m b re y su uso d e los recu rso s (Wise, 1977). D e n tro d e este c o n tex to la G eo g rafía Física e s el estu d io d el e n ­ to rn o n a tu ra l e n q u e se m u ev e el h o m b re , y su ra zó n d e se r n o está e n s e r el so p o rte d e la G eo g rafía H u m a n a sino p o r sí m ism a e n cu a n to estu d io del m e d io hum ano. F in a lm e n te , a ñ a d ir el testim o n io d e E h lers (1994), estudioso de la G e o ­ grafía H u m a n a , quien rem arc a el c a rá c te r d u a l d e la G eo g rafía com o C ie n ­

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cia N a tu ra l y C ien cia Social. E s te c a rá c te r d u a l re su lta sin d u d a p ro b le m á ti­ co y v en ta jo so al m ism o tiem p o , y h a sido reflejad o p o r e l tra b a jo d e los g e ó ­ g rafo s d e sd e la existencia d e la G eo g rafía. T am b ién a nivel in te rn a c io n a l e s te c a rá c te r d u a l q u e d a c la ra m e n te re ­ flejad o en la p e rte n e n c ia d e la U G I (U n ió n G e o g ráfic a In te rn a c io n a l) a dos U n io n e s C ie n tífic a s, p o r u n la d o e n e l IC S U ( I n te rn a tio n a l C o u n c il fo r Scientific U n io n s) q u e ag lu tin a aso ciaciones del á m b ito d e la C ien cias P u ra s y d e las C ien cias N a tu ra le s, y p o r e l o tr o e n el IS S C (In te rn a tio n a l Social Science C ouncil), q u e ag lu tin a aso ciaciones d el ám b ito d e las C ien cias S o ­ ciales. E llo se d e b e al in te ré s d e los g eógrafos e n in te g ra r los asp ecto s de am b as ciencias, las físicas y las h u m a n a s. R iv iere (1991) d e sta c a e l in te ré s e n la co o p e ra c ió n e n tre los asp ecto s n a tu ra lista s y sociales e n te m a s ta n ac­ tu ales co m o la in v estigación e n el c am b io global. D esg ra c ia d am e n te e n E sp a ñ a n o existe e s te in terés e n a u n a r C iencias N a tu ra le s y C iencias S ociales sin o m á s b ie n el d e in te g ra r to d a la G eo g rafía, incluida la Física, e n las C iencias H istó ricas y Sociales. Q u izá la p o c a ac ep ­ tac ió n d e la G e o g ra fía e n m u c h a s u n iv ersid ad es, y su p rác tica d esa p arició n d e las escuelas, s e d e b a p re c isa m e n te a un excesivo énfasis e n fav o r d e te ­ m as sociales, reg io n ales y g lo b ales e n lu g a r d e te m a s b asad o s e n u n e n fo q u e n a tu ra lista y especializado. E n cu a n to al p ap el d e la G eo g rafía Física e n los últim os cin cu en ta años d e n tro del co n tex to gen eral d e la G eo g rafía, quisiéram os d e sta c a r el hecho d e q u e la revo lu ció n cu an titativ a e n G eo g rafía H u m an a d e los años se ten ta sigue a la d e la G eografía Física d e los años cin cu enta, cu an d o tie n e lu g a r su ru p tu ra con los estudios m e ra m e n te históricos, so b re to d o e n G eom orfología, p ara o rien tarse al estudio d e procesos. F u e la aplicación d e las leyes d e H o rto n a las re d e s de d ren aje, y las leyes físicas, la estadística y la te o ría d e siste­ m as a la G eom o rfo lo g ía a trav és d e Strahler. M uchos d e los geógrafos h u m a ­ n os, e n tu sia sm a d o s con los te x to s d e C h o rle y y H a g g e tt d u ra n te los años seten ta, ig n o rab an q u e C horley e ra un em in e n te geom orfólogo b ritán ico q u e h ab ía estu d iad o e n E E U U co n S trahler, d el q u e ap ren d ió las ideas so b re la b ase física, la cuantificación y la te o ría d e sistem as aplicadas a la G e o m o rfo ­ logía, q u e lu eg o tran sm itió a la G eo g rafía e n general. A sí p ues, com o d estaca H o lt-Jen sen (1980), lo m im so q u e d u ra n te sus inicios e n la seg unda m ita d del siglo XIX, e l d esarro llo d e la G eo g rafía Física h a p ro p o rcio n ad o las p rincipa­ les innovaciones en G eografía.

(C lim ato lo g ía, H id ro lo g ía, G e o m o rfo lo g ía, E d afo lo g ía y B io g eografía). P o r o tro la d o ex isten p u b licaciones q u e tra ta n a m p lia m e n te e l te m a p a ra el c o n ­ ju n to d e la G e o g rafía (H a rtsh o rn e , 1966; H o lt-Je n se n , 1980; C a p e l, 1981; V ila V alenti, 1983; G ra u y L ópez, 1984). P o r to d o ello a q u í só lo n o s in te re sa o c u p a rn o s d el te m a d e los oríg en es d e la G e o g ra fía e n c u a n to a re c a lc ar su vinculación a la G eo g rafía Física. U n te x to q u e re su lta m u y útil p a r a re sa l­ ta r la b a se Física d e la G e o g ra fía es el d e H o lt-Je n se n (1980). Si b ie n ta n to la n ecesid ad d e ex p licar el m ed io físico, co m o la id e a d e la in flu en cia d e e ste m ed io so b re e l h o m b re y so b re las so cied ad es, fo rm a d e s­ d e m u y an tig u o p a rte d e los in tereses h u m an o s, y e n c o n tra ríam o s p re c e d e n ­ te s d e ello e n to d a s las c u ltu ras an tiguas, la G e o g ra fía Física es, com o cien ­ cia, re la tiv a m e n te jo v e n y m uchos d e su s fu n d am en to s a p a re c e n d u ra n te el ú ltim o siglo. L a b a se d e las ram as especializadas d e la G e o g ra fía se e n c u e n tra e n la G eographia G eneralis (1650) d el h o lan d é s V arenio, q u ie n d e fin e los p ro b le ­ m as y e l m arco d e la G e o g ra fía científica. D iv id e la G e o g rafía e n tre s p arte s principales: 1) G eo g rafía a b so lu ta o m a te m á tic a e n q u e se tra ta d e las d i­ m en sio n es d e la tie rra y sus m o v im ien to s e n el espacio; 2 ) G eo g ra fía relativa o clim ática q u e c o m p ren d e el estu d io d e las cau sas e in fluencias d e las zonas clim áticas y los cam bios estacio n ales; 3 ) G e o g rafía c o m p a ra tiv a q u e c o m ­ p re n d e el e stu d io d e las g ran d es divisiones d e los rasgos físicos d e la tierra. E l p ro g re so d e las C iencias N a tu ra le s influye d e cisiv a m en te e n el d e sa ­ rro llo d e la G eografía. L a base fu n d a m e n ta l d e la G e o g rafía, y esp e cia lm e n ­ te d e la G e o g ra fía Física se e n c u e n tra e n la o b ra d e A le x a n d e r v o n H u m b o ld t (1769-1859), q u ie n d e sc rib ió c o n e x tra o rd in a rio d e ta lle fo rm a s d e l reliev e y condiciones clim áticas, in d ic an d o co n p re cisió n y a c ie rto las re la ­ cio n es e n tre estos fac to re s físicos y la d istrib u ció n y c a rá c te r d e anim ales y plan tas. A H u m b o ld t, n a tu ralista y co sm ó g rafo alem án, se d e b e el esta b lec i­ m ien to d e la te m á tic a d e la G eo g rafía g en eral, esp e c ia lm e n te d e las ram as d e C lim atología y B iogeografía, y e l inicio d e los estu d io s regionales. K a rl R itte r (1779-1859), e n b a se al tra b a jo d e su s p re d e c e so res, e sp e ­ cia lm en te e n los cuidadosos inform es geográficos d e H u m b o ld t, estab le ce la m o d e rn a G e o g ra fía Física científica, fu n d a m e n ta d a e n la sistem atizació n de sus am p lio s cam pos. In tro d u jo e l e stu d io d e las relac io n es d el m ed io físico y el h o m b re y su actividad al c o n sid e ra r a é s te c o m o u n a p a rte m ás d e la tie­ rra . R itte r fu e el p rim e r p ro fe so r d e G e o g ra fía u n iv e rsita ria , co n lo cual c re a escu ela y co n v ie rte a la G e o g rafía ale m a n a e n la p io n e ra d e la G e o g ra ­ fía universitaria. L a influencia d e esta escuela, q u e tu v o u n a c la ra te n d e n c ia h acia la G e o ­ grafía Física, se e x te n d ió p o r la E u ro p a c e n tra l y n o rte , R u sia y E E U U . L os m á x im o s r e p re s e n ta n te s fu e ro n O s c a r P e sc h e l (1826-1875), R ic h th o fe n (1833-1905) y R atzel (1844-1904). R ic h th o fen p ro c ed ía d e l ca m p o d e la G eo -

www.FreeLibros.org 1.2. Precedentes históricos

A lo la rg o d e e s te te x to se d e d ic a c o n sid e ra b le espacio a tra z a r los o r í­ g enes y ev o lu ció n histórica d e ca d a u n a d e las ra m as d e la G eo g ra fía Física

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logia, y se d ed icó a la G e o m o rfo lo g ía y a la defin ición y m é to d o s d e la G e o ­ grafía. R a tz e l e ra zoólogo y d io u n g ra n énfasis al m ed io físico y a su p ap e l d e te rm in a n te e n la actividad y d e sa rro llo de las socied ad es h u m anas. O tros im p o rta n te s ex p o n e n te s d e la escu ela a lem an a fu ero n H a n n (1839-1921) y K ó p p en (1846-1940) am b o s m eteo ró lo g o s, A lb re c h t P en c k (1858-1945) geom orfólo g o g laciarista, P assarg e (1867-1958) g eo m orfólogo q u e se dedicó al estu d io del paisaje, H e ttn e r (1859-1941), ta m b ié n g eo m o rfó lo g o e in te re sa ­ d o e n la h isto ria y la te o ría d e la disciplina. A ellos sig uieron o tro s grandes geógrafos físicos co m o H au sh o fer, L au ten sach y Troll. L a escu ela g eográfica ru sa se inicia ta m b ié n en base a la G eo g rafía Físi­ ca. L om o n o so v (1711-1765) e ra geólogo, y fu e el d ire c to r del d e p a rta m e n to d e G eo g rafía d e la A cad em ia d e ciencias. D o k u ch aev (1846-1903) es el c re a ­ d o r de la C ien cia del S uelo, y V oeikov (1842-1916) cultiva la C lim atología. A n u ch in (1843-1923) d e fie n d e un e n fo q u e in te g ra d o y basad o e n el estudio d e con ju n to s regionales. E s la visión d e la G e o g ra fía com o ciencia d e sín te ­ sis, te m a re c u rre n te e n tre los geógrafos. P o r ejem plo, tuvo u n g ra n au g e e n ­ tre los g eó g rafo s soviéticos y e n tre los g eógrafos m arxistas, esp ecialm ente e n F ra n c ia y E spaña. Los p rim e ro s re p re s e n ta n te s d e la escuela b ritá n ic a son M ary Som erville (1780-1872), q u e publica el p rim e r tex to e n lengua inglesa d e G eo g rafía Física e n 1848, y T. H . H uxley, b ió lo g o d arw in in sta, q u e p u b lica u n a F isio­ grafía, y q u e e s p a rtid a rio d e u n a G e o g ra fía b asad a e n la o b servación d e los fenóm en o s locales, de la ex p erim en tació n y d e l tra b a jo d e cam po. H e rb e rtson (1865-1915) es el in iciad o r d el estu d io regio n al, co n u n a visión d e las re­ giones n a tu ra le s co m o m acro-organism os. G racias a la C o m m onw elth su in ­ fluencia se e x tie n d e p o r to d o s los ám b ito s d e h a b la inglesa. Se carac teriza p o r un e n fo q u e e m in e n te m e n te p ráctico y em pírico. E n tre los g eógrafos fí­ sicos m ás m o d e rn o s d estacan M iller, B arry, D ick inson, H all, M o n k h o u se y Chorley. E n E E U U la influencia d e la e scu ela a le m a n a es m uy n o tab le y se cen­ tra esp ecialm en te e n las id e a s d e te rm in ista s d e R atzel, q u e llegan a través d e E llen S em ple (1863-1932). E n la m ism a lín ea se e n c u e n tra H u n tin g to n (1876-1947). G riffith T ay lo r (1880-1963), a u stra lia n o q u e en se ñ ó e n C an a d á y E E U U , p re d ijo a c e rta d a m e n te , en b a se a c rite rio s d ete rm in istas, e l p a ­ tró n d e los a se n ta m ie n to s h u m an o s e n A u stralia. G eo rg e P erk in s M arsh , en 1864, tra ta el te m a d e la G e o g ra fía Física d esd e el p u n to de vista d e las m o ­ dificaciones q u e im p rim e e n e l m ed io la acción h u m an a, es decir, m uy e n la lín ea d e los estu d io s m ed io a m b ie n ta le s actu ales. P e ro q u ie n co n so lid a la G eo g rafía Física es W illiam M o rris D avis (1850-1934), cuya sistem atización de la G eo m o rfo lo g ía en b ase al ciclo d e ero sió n , q u e llam ó ciclo geográfico, es b ie n co n o cid a y fo rm a b a h a sta h a c e pocas d ecen as d e años el c u e rp o de d o c trin a geom orfológico y p o r ta n to geográfico.

L a escuela fran cesa ejerció u n a g ra n influencia e n los países m e d ite rrá ­ n eos. Su m ás d esta ca d o re p re se n ta n te es V idal d e la B lach e (1845-1918) q u e e stu d ia e l m ed io físico com o c o n ju n to d e p o sib ilid ad e s q u e la n a tu ra le z a o frece al h o m b re p a ra u tilizar en su p ro p io d esarrollo. Sus a p o rtac io n es se c e n tra n e n g ran p a rte e n la G eo g rafía H u m a n a y e n la G e o g rafía R egional, y p o r ta n to sus raíces e stá n m ás cerca d e la histo ria. E n G eo g rafía Física d estac an p o ste rio rm e n te D e M a rto n n e (1873-1955) y B aulig (1877-1962), a los q u e siguen, e n tre o tro s, C holley, B irot, D resch y T ricart. E n E sp a ñ a los p rim e ro s trab ajo s d e G eo g rafía Física son m ás tard ío s, y se d e b e n a H u g u e t d el V illar (1871-1950) b o tá n ic o y edafólogo y a D an tin C e re c e d a (1886-1943) n a tu ra lista . L es sig u en lo s d e H e rn á n d e z P a c h e c o (1932) y S o lé S a b a rís y L lo p is L la d ó (1952) to d o s e llo s p ro c e d e n te s d el cam p o n atu ralista. E l p rim e r co n g reso d e G eo g rafía se cele b ró e n 1871 e n B élgica (A m b eres) b ajo la d en o m in ació n d e C o n g reso In te rn a c io n al p a ra el p ro g re so de las C iencias G eográficas. A p a rtir d e e n to n c e s se ce le b ran o tro s d e m a n e ra m as o m en o s regular, h a sta q u e e n 1923 se c re a la U n ió n G eo g ráfica In te r­ n acional, con lo q u e el asen ta m ie n to d e la G e o g ra fía com o disciplina a cad é­ m ica q u e d a firm em en te instituido.

1.3. Perspectiva actual P a ra C h o rley (1971a) la G e o g ra fía Física se e n c u e n tra a n te el d ilem a de te n e r q u e eleg ir e n tre te n e r u n p ap el re le v a n te com o b a se d e la G eografía H u m a n a o s e r u n a C ien c ia d e la T ie rra . Y sin e m b a rg o , v isto d e sd e u n a p e rsp e ctiv a actu al, la G e o g rafía Física ha resu elto e s te d ilem a c u a n d o ha d e ja d o los estu d io s h istó rico s p o r los e stu d io s d e p ro c eso s y ésto s la h a n co nducido al estu d io m ed io am biental. N o h a h e ch o falta nin g u n a ru p tu ra, las circunstancias h a n llevado a la G e o g ra fía Física al e n fo q u e m ed io am ­ b ie n ta l e n el q u e se un en ciencia y servicio a los in tereses d el h o m b re. Si a C h o rley le p a re c ía q u e la G eo g rafía Física p o d ía se r su p e ra d a a causa d e la c recie n te urb anización e industrialización, lo cierto es q u e la preo cu p ació n p o r el m ed io a m b ie n te q u e esta in ten sa utilización d el te rrito rio ha g e n e ra ­ d o n o h a h e ch o m ás q u e ben eficiar a la G e o g ra fía Física. A sí, a ñ o s m ás ta rd e , G o u d ie (1994) ya n o se p la n te a ningún p ro b lem a so b re el p a p e l d e la G e o g ra fía F ísica sin o q u e sim p le m e n te señ ala tem as q u e p u e d e n c o n sid e ra rse cen trale s, y q u e c o m o p o d em o s v e r están to d o s ellos relacio n ad o s con el m ed io a m b ie n te. E sto s tem as son: la d escripción y co m p ren sió n d e los paisajes; la d iversidad re g io n al y la sensitividad am b ie n ­ tal; la identificación d e fluctuaciones am b ien tales; los h u m an o s com o a g en ­ tes del cam bio am b ien tal p asad o , p re se n te y fu tu ro ; las in terrelacio n es e n tre

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p roceso s h u m a n o s y n a tu ra le s; el m ed io a m b ie n te com o riesgo; e l d e te r n i­ nism o am b ien tal; la u tilid a d y ap licación d e las a p titu d e s geográficas. P u e sto q u e to d o crec im ie n to co m p o rta u n a ram ificación, u n desarro llo d e cad a una d e las p a rte s q u e co m p o n e n el to d o , é ste h a sido el d ev e n ir de la ciencia geográfica. L o m ism o q u e ha su ced id o e n to d as las ciencias que h a n llegado a un e sta d io cien tífico av anzado, co m o p u e d e n se r la G eo lo g ía (con ra m a s c o m o la T ectó n ica, E stra tig ra fía , P e tro lo g ía , e tc.), la B iología (subdividida en B o tán ica, E cología, Z o o lo g ía, etc.), la G eo g rafía Física ta m ­ b ién h a d e sa rro lla d o varias ram as: la C lim atología, la H id ro lo g ía, la G eom orfología, la E d afo lo g ía y la B iogeografía. L o cierto e s q u e e n la actu a li­ d a d , u n curso d e G eo g rafía F ísica g en eral re p re s e n ta fu n d a m e n ta lm e n te un cu rso in tro d u c to rio a las ra m a s d e la m ism a, al igual q u e lo es p a ra u n g e ó ­ logo un cu rso d e G e o lo g ía general. E n p a ra le lo a e ste d e sa rro llo tem ático , e n los a ñ o s o c h en ta ha h ab id o un resu rg im ien to d e la p ro d u c c ió n d e tex to s d e G eo g ra fía Física q u e in te n ­ ta n cu b rir la to ta lid a d d e la disciplina. D a d o el crecim ien to d e la m ism a se h a hech o in ev itab le q u e los libros fuesen c a d a v ez m ás am plios e n co n ten i­ dos. P e ro la re a lid a d es q u e e n la p ráctica se h a c e cad a vez m ás difícil cu brir e n u n único cu rso to d a la tem ática, y d e h e c h o la disciplina se im p a rte en m uchos casos p o r tem as se p a ra d o s, d e los q u e ta m b ié n h an id o a p a rec ien d o textos. Sin em b a rg o es p o sib le e n c o n tra r n ex o s d e unión e n tre las distintas ram as d e la G e o g ra fía Física e n relació n a algunos cen tro s d e in te ré s com u­ n es a to d as ellas. G re g o ry (1985) identifica seis tem as p rincipales d e n tro del ám b ito de la G eo g rafía Física: 1) E l cronológico, es decir, el estu d io d e la ev olución d e los paisajes y el a m b ie n te d e la T ie rra , el cual, a u n q u e p u e d e d ecirse q u e su o ri­ gen a rra n c a d e D av is, h a p ro g re sa d o m u ch o con el a d v en im ien to de n u evas técnicas de d atació n . 2) E l estu d io d e proceso s, o sea, el análisis y com p ren sió n d e los m eca­ nism os q u e g o b ie rn a n los d iferen tes asp ecto s de la N atu raleza. 3) L os efecto s d e la actividad h u m a n a so b re el m ed io físico y so b re los p ro ceso s m ed io am b ien tales. 4) E l c o n c e p to d e sistem a, c o n sid e ra d o co m o e l p rin cip al p a rad ig m a su b y acen te ta n to e n la G e o g ra fía Física e n co n ju n to com o e n cada u n a d e sus ram as. 5) L a in te rp re ta ció n d e l cam bio te m p o ra l d el m ed io físico, lo cual se h a c e p o sib le gracias al estu d io d e procesos. 6) E l asp ecto de aplicación o am b ien tal, p u esto q u e los g eógrafos físi­ cos cada v ez son m á s co n scien tes del p a p e l q u e p u e d e n ju g a r e n el se n tid o d e p ro p o rc io n a r in fo rm ació n ú til p a ra la p lan ifiació n a m ­ biental.

S e a cu al se a el te m a d e G e o g rafía F ísica elegido, h ay u n o s asp ecto s q u e son básicos en to d o estudio (G regory, 1985), y q u e se d esp ren d en d e las ideas científicas q u e se e x p o n d rá n a co n tin u ació n (H aines-Y oung y P etch , 1986): a)

L a d e n o m in a c ió n y la clasificación. S eg ú n la v isió n clásica d e la ciencia so n u n p re-re q u isito p a ra el estu d io científico. D e h e c h o la clasificación es im posible sin u n a te o ría p rev ia so b re cóm o las cosas se c o m p o rta n y q u é p ro p ie d a d e s tie n en . E n la práctica los o b je to s recib en u n n o m b re co n el g rad o d e c erte za q u e re q u ie re el p ro b le ­ m a a resolver, y p u esto q u e las te o ría s cam b ian tam b ién lo h a c e n los sistem as d e clasificación, así c o m o las p ro p ie d ad e s o ideas q u e los n o m b re s im plican. Si las cosas se clasifican e n b a se a p ro p ied a d es q u e so n teo rías q u e n o p u e d e n p ro b a rse e n to n c e s tales o b je to s es­ tá n fu e ra d e l re in o d e la ciencia. b ) L a m edición. E s el p ro ceso d e asignar p ro p ie d a d e s a los o b je to s en fu n ción d e cierta s reglas. L as m ed icio n es so n rep re sen ta cio n es abs­ tra c ta s d e las cosas. L a c an tid a d d e inform ación q u e u n a m edición p u e d e re p re se n ta r d e p e n d e d e la escala n u m érica q u e se use, la cual dice la precisión co n la q u e las p redicciones p u e d e n h ace rse a p a rtir d e las teo rías, y el rig o r con q u e estas te o ría s p u e d e n se r p ro b ad as. L a m a n e ra en q u e se to m an las m ediciones d e b e d e p e n d e r d e la te o ­ ría científica q u e se in te n ta p ro b a r y d e la te o ría estadística q u e se p re te n d e aplicar. L a te o ría científica d e te rm in a el p a rá m e tro a m e­ dir, las circunstancias d e la m ed ició n , y p o r ta n to la te o ría e s tá e n la b a se d e la elección del p ro b le m a a investigar. L a te o ría estadística explica la relació n e n tre m ed ició n y e rro r y d e te rm in a e l re p e rto rio d e e stru c tu ra s d e rela cio n e s e n tr e las v ariab les. M u ch o s m ira n la m edición com o el n o va m ás d e la ciencia. E stá n equivocados. L a m edición es so la m en te un p ro d u c to p ara lelo d e la n ecesidad d e p ro ­ b a r y re fin a r teo rías, p ero esto n o q u ie re decir q u e la m edición no se a im p o rta n te. c) E l diseño experim ental. Se tr a ta d e l p lan e am ie n to teó rico y práctico d e la actividad a realizar, es la b a se de to d a m edición. L os p ro b le ­ m as a reso lv er en la ciencia em p íric a n ecesitan ex p erim en to s c o n ­ tro la d o s a fin d e p ro b a r las teo rías. V arios proced im ien to s h a n sido llam ad o s ex p erim e n to s, incluyendo los q u e se realizan p a ra co n fir­ m a r ideas previas o m e ra m e n te p a ra v e r cóm o su ced e algo. L o s ex­ p e rim e n to s válidos re q u ie re n la p ru e b a crítica d e teo rías estableci­ das, b ie n p o r o b servación em p írica b ie n p o r análisis deductivo. E l d iseño y ejecución d e e x p e rim e n to s re q u ie re u n a secuencia c o o rd i­ n a d a d e o p e ra c io n e s, e m p e z a n d o con u n p la n te a m ie n to c la ro del p ro b lem a. E sto incluye la selección del m é to d o analítico y u n a c o n ­

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sid eració n an ticip ad a d e los resu ltad o s. L as m ediciones se to m a n de ta l m a n e ra q u e se p u e d a n c o n tro la r los efectos ex te rn o s a la te o ría y u n e le m e n to esencial e n su c o n tro l es la consideración d e la im p o r­ tan cia del facto r aleato rio . L a in te rp re ta c ió n se c e n tra e n la decisión de re c h a z ar o n o la hipótesis, y a u n q u e la te o ría estadística en fo ca el p ro b le m a m e d ia n te el u so de p ro b ab ilid ad es, al final se tra ta d e u n a cu estió n d e criterio. d ) L o s m odelos. Son instru m en to s utilizados p a ra h acer predicciones y p o r ta n to m edios p a ra p ro b a r teorías. E s im p o rta n te distinguir e n tre su p a p e l e n ciencia, d o n d e se utilizan p a ra p ro b a r teo rías, y e n inge­ n ie ría , d o n d e sirv en p a r a h a c e r p re d ic c io n e s. L as situ a c io n e s de p ru e b a se diseñan p a ra p e rm itir q u e se p o nga d e m anifiesto e l co n ­ flicto e n tre teo ría y observación. E sto d e p e n d e de si son determ inísticos, es decir, cu an d o u n a e n tra d a p ro d u c e u n a salida, o estocásticos, es decir, cu an d o una e n tra d a p u e d e p ro d u cir m ás d e u n a salida, o si está n to ta l o parcialm en te especificados p o r la teoría. E n la práctica el uso d e m od elo s p u e d e se r m uy com p lejo, esp ecialm ente cuando re q u ie re n calibración u optim ización de p arám etro s, y siem p re existe el p ro b lem a d e ju zg ar si la predicción g e n e ra d a con la p ru e b a es sufi­ cien tem en te cercan a a la observación p a ra llegar a u n a conclusión so­ b re la teo ría. H ag g ett y C h o rle y (1967) co n sid eran q u e u n m odelo p u e d e se r una teo ría, u n a ley, u n a hipótesis o u n a id ea estru ctu rad a, siem p re u n a rep resen tació n idealizada o sim plificada d e la realidad.

1.4. Problem ática La G eo g rafía Física es, e n p rim e r lugar, u n a p a rte d e la G eo g rafía p u es­ to q u e su o b je tiv o es el h o m b re y su s relacio n es con el m edio. P e ro , com o ya se h a discutido, fo rm a p a rte d e las C iencias N a tu ra le s p o rq u e d e b e c o n o ­ c er cuáles so n las c a ra c te rístic a s d e e s te m e d io e n q u e se d esen v u e lv e el h om bre. P e ro el m ed io n a tu ra l en g lo b a asp ecto s m uy variados, y p o r ta n to d e term in a u n a g ran d iversidad in te rn a d e la disciplina. A m b o s aspectos, la d u alid ad de raíces y la v a rie d a d te m á tic a d e te rm in a n p ro b lem as q u e es n e ­ cesario conocer. Ya hem os visto co m o los o ríg en es d e la G e o g ra fía se fo rjan e n el seno d e las C iencias N atu rales. L a situ ació n actu al es en m uchos casos la inversa, com o en el caso d e E sp a ñ a , p u e sto q u e la G eo g rafía se cultiva d esd e el ám ­ b ito d e las disciplinas histó ricas y sociales, lo cual p u e d e p la n te a r conflictos a la G e o g ra fía Física. A sí, p o r un lado, los geógrafos físicos se e n cu en tran inm ersos en el área d e las ciencias históricas y sociales, d o n d e en m uchos aspectos n o en cuentran

las facilidades necesarias p a ra su labor profesional, y p o r o tro lado sus relacio­ nes y trab ajo s científicos d e p en d e n del ám b ito d e las C iencias N aturales, p a ra lo cual necesitan cada vez m ás p o se er conocim ientos d el área d e ciencias. A causa d e esta posición d e la G e o g rafía Física e n tre las C iencias Socia­ les y las C ien cias N a tu rales, W orsley (1985) o p in a q u e los p ro b lem as con q u e se e n fre n ta e n n u estro s días la G eo g ra fía Física se c e n tra n en: a) sus re ­ laciones c o n las disciplinas afines; b ) su situ ació n e n relació n a los fondos q u e las instituciones d ed ican a la investigación; c) su situación e n relac ió n a los fo n d o s p a ra docencia; d) el p apel q u e se le h a asignado e n la enseñ an za m edia. E n su relació n con las disciplinas afines, e l p ro b le m a real estrib a e n la falta d e p re p a ra ció n ta n to e n C iencias N a tu ra le s com o e n ciencias básicas, y n o es p o r ello e x tra ñ o q u e se h ay a h ec h o n ecesario escrib ir libros p a ra e stu ­ d ian te s d e G eo g rafía q u e n o tie n en u n a b a se e n ciencias. P o r o tro lado, al esta r clasificada com o C iencia Social, n o se reciben fo n d o s suficientes p a ra d e sa rro lla r la la b o r n a tu ra lista q u e le e s p ro p ia , co n lo cu al la G eo g rafía F í­ sica es cad a vez m en o s co m p etitiv a e n relació n a las ciencias afines. L o c ie r­ to es q u e cad a vez hay m en o s geógrafos físicos en el co n ju n to d e la G e o g ra ­ fía, ta n to e n n ú m ero s ab so lu to s com o e n rela ció n al c o n ju n to d e geógrafos. E n el R ein o U n id o (Jo h n sto n , 1985) la G eo g ra fía es c lara m e n te consi­ d e ra d a com o la disciplina q u e cab alga e n tre las C iencias Sociales y las C ien ­ cias N a tu rale s, y e n la cual p o r ta n to se sin tetiza el co n o cim iento d e la tie ­ rr a , e n o p o sic ió n a las d isc ip lin a s m á s e sp e c ia liz a d a s y siste m á tic a s q u e fra g m e n ta n el c o n o c im ie n to e n p a rte s m ás fá c ilm e n te m an ip u la b les. P o r ta n to u n a com binación e n tre G e o g rafía Física y G e o g rafía H u m a n a es lo q u e p ro p o rc io n a ta n to e l n ú c le o com o la razó n d e s e r d e la disciplina. N o p u e d e h a b e r G eo g rafía sin las d os, y sin G eo g rafía el c o n o cim ien to d e la tie rra q u e d a frag m e n tad o y n o es p o r ta n to satisfactorio. Sin em b arg o e s un h e ch o q u e e n algún m o m e n to h u b o geógrafos, co m o e n el caso d e W orsley (1985), q u e m an ifestaro n q u e p a ra la G e o g rafía Física seguir ju n to a la G e o ­ grafía H u m a n a re p re se n ta b a u n lastre. E n E E U U (Jo h n sto n , 1985) la G eo g rafía Física h a b ía sido en gran p a rte elim in ad a del co n te x to d e la disciplina, só lo e s utilizada a nivel descriptivo, y p o r ta n to n o incluye estudios d e dinám ica. Sin e m b a rg o , n o es m enos c ie r­ to q u e e n estos últim os años está sie n d o rein tro d u c id a , fu n d am en talm en te e n lo q u e se re fie re al estu d io d e pro ceso s. E llo se d e b e al in terés q u e estos estu d io s tie n e n en G eo g ra fía aplicada, p e ro tam b ién al h echo d e q u e el e n ­ fo q u e global p ro p io d e la disciplina, así com o su b a se d u al, le d a n u n a m a ­ y o r rele v an cia a n te los p ro b lem as m e d io am b ien ta les d e n u e stro s días, y p o r ta n to es cap az d e a tra e r ta n to a e stu d ia n te s com o recu rso s económ icos. A sí pues, la G e o g ra fía en E E U U está e n un p ro ceso d e rev alorización d e su p a ­ p el e n la sociedad.

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Sab em o s q u e trad icio n alm en te la G eo g rafía se h a basad o e n u n a am plia visión d el m u n d o a escala glo b al y regio n al, e n el estu d io d e los p aisajes, y en la in terrelació n d e los aspectos físicos y h um anos. Sin em b arg o es in n eg ab le q u e d e sd e las últim as décad as asistim os a un in c re m en to de la especialización. P a ra le la m e n te a la especialización se ha p ro d u c id o un m ay o r énfasis en e l estu d io d e p rocesos d e n tro d e to d as las especialidades, lo cual p u e d e hasta cierto p u n to co n v ertirse en un ele m e n to unificador. E s el caso d e l estu d io de procesos e n sistem as ab ierto s co m o la cu enca d e d ren a je, lo cual involucra la com pren sió n d e sistem as m ás am plios com o e l q u e incluye la re sp u e sta del h o m b re y su im pacto en ta le s sistem as, y ta m b ié n varios subsistem as, com o el form ad o p o r las vertientes y p o r el curso fluvial, ellos a su vez co n fo rm a­ dos p o r o tro s subsistem as, co m o e l suelo, la v eg etación y el ag u a e n las v er­ tientes. E sto s estudios ag ru p an m uchos aspecto s d e la G eo g rafía Física y tie­ n en un in te ré s crecien te e n los p ro b lem as m ed io am bientales. A lg u n o s co n sid eran (G reg o ry , 1987) q u e p u e d e s e r q u e to d av ía falte un prin cip io q u e e s té p o r e n cim a d e la esp ecializació n , u n a visión g e n e ra l y acep ta d a d e lo q u e d e b e se r la G eo g rafía Física. P o r un la d o ex iste u n sen ti­ m ie n to d e q u e d e b e d arse u n a m a y o r p recisió n a las.antiguas y am plias defi­ niciones co m o la d e H a rtsh o rn e , d e q u e la G e o g ra fía es la descripción cien­ tífica d e la tie rra co m o m o ra d a del h o m b re. P e ro las p reo cu p acio n es básicas sig u en e sta n d o esen cialm en te relacio n ad as con el c a rá c te r físico d e la tie rra y con su o cu p ació n p o r el h o m b re y con el u so y rev alo ració n d e su s re c u r­ sos. E s n ecesario re c o rd a r q u e existe co n tin u id a d en el p u n to d e vista y en la m a te ria d e la G eo g rafía. A lo largo d e la h isto ria se ha b u scado e n te n d e r y p o n e r o rd e n e n el univ erso , re la c io n a r al h o m b re co n su m e d io ta n to en té rm in o s d e in te rd e p e n d e n c ia c o m o d e m odificación, y e n te n d e r la ex p re ­ sión cam b ia n te d e esto s o b jetiv o s e n el p aisaje y e n el uso d e recursos.

1.5. Á reas de conocim iento U n a fo rm a sim ple y o b jetiv a d e c o m p ro b a r la am p litu d te m á tica d e una disciplina es a trav és del análisis d e sus libros d e tex to (G ra u y S ala, 1982, 1984). P u e sto q u e n o se tra ta a q u í d e llev ar a cab o u n estu d io exhaustivo del co n ten id o d e la G eo g rafía Física sin o d e v islu m brar su situación actual, se h an seleccio n ad o d e e n tre los m an u ales q u e tra ta n alguno d e los tem as d e q u e se co m p o n e la m a te ria los q u e e n su títu lo llevan explícito el título d e G eo g rafía Física, p o r co n sid e ra r q u e p o r lo m enos existe en ellos la in ­ ten ció n d e a b a rc a r to d a la m a te ria y p o r co n sig u iente p ro p o rc io n a n u n a vi­ sión de lo q u e e n su m o m e n to se co n sid e ra b a el ám b ito d e la m ism a. D e d i­ chos m an u ales se ha an alizad o el c o n te n id o te m ático y el p eso específico q u e se o to rg a a ca d a una d e las ram as d e la G e o g rafía Física.

O b serv am o s q u e los tra ta d o s m ás antiguos se caracterizan p o r o to rg a r u n p e so m ay o ritario a la G e o lo g ía y a la G e o m o rfo lo g ía , incluyendo, e so sí, u n a p a rte m ás o m en o s e x ten sa so b re e l clim a y a m e n u d o so b re H id ro g ra ­ fía, p e ro n o tra ta n casi n u n ca el te m a biogeográfico. D a n d o p u e s p o r se n ta ­ d o q u e el te m a geom orfológico está siem p re ex te n sa m e n te tra ta d o , v am os a an alizar có m o y cu án d o a p a re c e n los o tro s tem as. E n el tex to d e D avis y S n y d er (1898), a u n q u e fu n d a m e n ta lm e n te d e d i­ c a d o a G eo m o rfo lo g ía, tie n e n n o o b s ta n te cabida los tem as atm osféricos e hidrográficos. M ás a d e la n te , e n la versión a le m a n a d e esta G e o g ra fía Física los te m a s d e C osm ografía, M eteo ro lo g ía, O c ea n o g rafía, G e o lo g ía e stá n a cargo d e B ra u n (1917) y co n stitu y en to d o e l p rim e r v o lu m en , m ien tras q u e la to ta lid a d d el seg u n d o v o lum en está d e d ic ad o a M orfología. L os grandes a p a rta d o s e n q u e M arr (1900) divide su o b ra so n la litosfera, la h id ro sfera y la atm ó sfera, m ien tras q u e e n el te x to d e P h ilip p so n (1921) los aspectos m a ­ tem ático s y los atm osféricos d e la G eo g rafía e stá n a m p liam en te tra ta d o s en el p rim e r v o lum en de la o b ra. L a ap arició n d e los tem as biogeográficos es m e n o s fre cu e n te, y g e n e ra l­ m e n te b asad o e n el estu d io d e la veg etació n , a u n q u e a veces p u e d e incluir algún te m a so b re fau n a, p e ro n u n c a a p a re c e el te m a d e los suelos. A sí, e n el tra ta d o escrito p o r L eip o ld t co n los m an u scrito s d ejad o s p o r Peschel (Pesch el y L eip o ld t, 1880) se d ed ic a u n v o lu m en a los co n ten id o s n o só lo d e cli­ m a y aguas sino q u e a p a re c e ta m b ié n e l a sp ecto biogeográfico al tra ta r, a u n ­ q u e so m e ra m e n te , e l te m a d e los s e re s vivos e n u n c a p ítu lo d e d ic a d o a vegetación y fauna. R ic h th o fe n (1886) incluye a p a rta d o s so b re clim a y b io ­ logía, p e ro sólo com o asp ecto s in tro d u c to rio s e n la gran m asa d e in fo rm a­ ció n g eo m o rfo ló g ica. T am b ié n los b ritá n ic o s S o m erv ille (1848) y H u x ley (1877) in tro d u c en e l te m a d e los sere s vivos, p e ro ú n icam en te e n re la ció n a los efecto s d e su actividad e n la d istrib u ció n d e los sólidos, fluidos y gases te rre stre s (com o e n los d ep ó sito s c o n stitu id o s p o r re sto s d e p la n ta s), y e n la fo rm ació n d e relieves (co rales y fo ram iníferos). E s in te re sa n te a d v e rtir c ó ­ m o S u p an , m ien tras q u e e n su p rim e r te x to (1884) sigue la c o rrie n te d e a ñ a ­ d ir te m a s so b re la atm ó sfera y la h id ro sfe ra al b lo q u e c e n tra l d e G e o m o rfo ­ lo g ía, e n la o b ra q u e p r e p a r a e n c o la b o ra c ió n co n O b s t (S u p a n y O b st, 1927-1930), d edica un v o lum en e n te ro a la a tm ó sfera y los m ares, m ien tras q u e e n e l volum en so b re m orfología, d esp u é s d e p re se n ta r los tem as e n d ó ­ genos, exógenos y d e relieve, d e d ica u n a segunda p a rte a la B iogeografía, co n c re ta m en te a la G eo g rafía d e las p la n ta s, la cu al está a cargo d e Leik. E l caso D e M a rto n n e es re a lm e n te no v ed o so p u esto q u e ya e n su p ri­ m e r te x to p re se n ta b a to d a la g am a tem ática, (D e M a rto n n e , 1909), y m ás a d e la n te e n varios volúm enes, con un o ded icad o a nociones g en erales, cli­ m a e H id ro lo g ía (1925) o tro d e d ic a d o al reliev e (1926) y u n te rc e ro p a ra tr a ta r el te m a b io g e o g rá fic o (1927), é s te e n c o la b o ra c ió n d e C h e v a lie r y

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C u eno t. Se tra ta p o r ta n to d e u n p re c e d e n te d e lo q u e p o ste rio rm e n te ha llegado a se r la G eo g rafía Física e n los libros d e tex to . E n E sp a ñ a , e l estu d io d e M a rtí H e n n e b e rg (1984) m u e stra co m o H ugu et d e l Villar, e n su G e o g ra fía G e n e ra l (1909), y en el a p a rta d o q u e d e n o ­ m ina G eo g rafía A n a lític a o especial, tra ta se p a ra d a m en te , y p o r e ste o rd e n , tem as cosm ográficos, m eteo ro ló g ico s, geológicos y b otánicos. M ás ad elan te , en el A rch iv o geográfico d e E sp a ñ a (1916), o rg an iza e l m ate rial b a jo los te ­ m as siguientes: relieve, su elo , clim a, aguas, p la n ta s y anim ales. T am bién se­ gú n M a rtí H e n n e b e rg (1984) H u g u e t del V illar influye e n e l tra b a jo d e los herm an o s Jo a q u ín y Ju a n Iz q u ie rd o C roselles, resp o n sab les del m an u al de G eo g rafía G e n e ra l u tilizado e n la escu ela m ilitar d e artillería, d e l q u e escri­ bió el prólogo. E n la ú ltim a edició n (Izq u ierd o , 1945) se tra z a u n esq u em a d e las p q rtes q u e co n stitu y en la G eo g rafía G e n e ra l, y q u e son: C osm ografía, Fisiografía (lito sfera, h id ro sfe ra , a tm ó sfe ra ), B io g eo g rafía y A n tro p o g e o grafía. E l te x to incluye só lo los d o s p rim ero s a p a rta d o s, d e ja n d o p a ra un p o sib le s e g u n d o to m o lo s d o s re s ta n te s . P o r s u p a r te D a n tín C e re c e d a (1912) tra ta p rim e ro , y m á s e x te n sa m e n te , los te m a s e stru c tu ra le s y geom orfológicos, p a ra p a sa r lu eg o a las aguas, el clim a y los seres vivos, inclu­ yendo e n este ú ltim o a p a rta d o la agricu ltu ra y u n a A n tro p o g eo g rafía. E n resu m en , p u e d e d ecirse q u e el núcleo c e n tra l d e la G e o g rafía Física ha sido tra d ic io n a lm e n te el e stu d io del relieve, co n sus facto res en d ó g e n o s y exógenos. E n seg u n d o lu g a r a p a re c e el estu d io d el clim a y d e las aguas. E n cam bio la inclusión del e stu d io d e los seres vivos h a sido m ás ta rd ía , p ro b a ­ b le m en te a causa, co m o o p in a b a D avis (1902), d e lo p ro b le m ático d e la sis­ tem atizació n d e las in fin ita m e n te v ariad as resp u estas d e los o rganism os vi­ vos a su m edio. E s in te re sa n te s e ñ a la r q u e D avis estudió, tra b a jó e investigó e n M eteo ro lo g ía, p u esto q u e estu v o d u ra n te tre s a ñ o s en el Servicio M e te o ­ rológico d el O b se rv a to rio N acio n al d e A rg e n tin a e n C ó rd o b a , y escrib ió un n ú m e ro b a s ta n te e le v a d o d e a rtíc u lo s so b re te m a s m ete o ro ló g ico s, com o p u e d e v erse e n la re la c ió n d e p u b lic a c io n e s in c lu id a e n K ing y S chum m (1980). Q u izá sea p o r e sto q u e D avis veía d os g ran d es clases d e hech o s en G eografía, los relacio n ad o s c o n e l m ed io ino rg án ico y los relacio n ad o s con las resp u estas con q u e los h a b ita n te s d e este m ed io, d e los m ás sim ples a los m ás com plejos, se a d a p ta n a él. A los p rim ero s les llam a G e o g ra fía Física m ie n tra s q u e p a r a los se g u n d o s su g ie re el v o c a b lo d e “O n to g ra fía ” , q u e consid era sim ilar a la E co lo g ía p e ro incluyendo el estu d io d e la e stru c tu ra y fisiología d e individuos y especies. E n la actu a lid a d la p ro d u c c ió n d e libros d e te x to d e G eo g rafía Física m u estra b ien c la ra m e n te q u e e stá n p le n a m e n te a se n tad a s to d as sus ram as, es decir, el estu d io d e l clim a (C lim atología), las aguas (H id ro lo g ía ), e l relie­ ve (G eo m o rfo lo g ía), los suelo s (E d afo lo g ía) y la v egetación (B iogeografía), tem as q u e ya a p arecen en los clásicos d e los a ñ o s c in cu e n ta com o los d e Bi-

ro t (1959) y S tra h le r (1951). P e ro , lo q u e es m ás im p o rta n te y significativo, h a n ap a re cid o m uchos libros d e tex to e n cad a u n a d e estas ram as, esp ecial­ m e n te e n le n g u a inglesa. E s p o r ello q u e nos h a p a re cid o c o n v en ie n te, al es­ crib ir so b re T eoría y M éto d o s e n G e o g rafía Física, n o sólo d e d ic a r u n a p a r­ ta d o a cad a u n a d e los g ran d es te m as, sin o tr a ta r d e e q u ilib ra r su p e so p a ra d e ja r co n stan cia d e la im p o rtan cia de to d o s ellos e n el ám b ito d e la G eo g ra­ fía Física d e n u estro s días.

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Metodología científica

2.1. Introducción E n la d éca d a d e los sese n ta, en p le n a ex p an sió n d e los m é to d o s c u a n ti­ tativos e n G eo g rafía, H arv ey (1969) se d io c u e n ta de q u e la llam ad a re v o lu ­ ció n cu a n tita tiv a im plicaba a su vez u n a rev o lu ció n filosófica. E ra la filoso­ fía d el m é to d o científico lo q u e e sta b a im plícito e n la cu an tificació n p u e sto q u e é s ta obliga a seguir las n o rm a s d e la lógica científica. T am bién la especialización h a llevado a los g eógrafos a u n ace rc am ien to ca d a vez m a y o r a las fu en tes y m éto d o s d e las disciplinas afines. E x iste u n a n u e v a a p reciació n d e las in te rre la c io n e s y d e las in te rd e p e n d e n c ia s e n tre disciplinas, p ero n o sólo a nivel d e m é to d o s sin o ta m b ié n d e co n c ep to s cien ­ tíficos. A lg u n o s g eó g rafo s físicos co m o H ain es-Y o u n g y P e tc h (1986) o p in a n q u e p a ra q u e esta ciencia alcance el ran g o q u e le co rre sp o n d e d e n tro d e las ciencias d e la tie rra es n e cesa rio e s ta r a su nivel ta n to e n to d o lo re fe re n te a co n o cim ien to s y técnicas, co m o e n c u a n to a l m é to d o científico, y v e r sus aplicaciones e n n u e stra disciplina. A co n tin u ació n e n tre sa c am o s d e l te x to d e H aines-Y oung y P etch (1986) y d e l d e H a rv e y (1969) alg u n o s te m a s so ­ bre las b ases del p e n sam ien to científico y su evolución.

www.FreeLibros.org 2.2. E l em pirismo

P a ra la ciencia clásica o em p írica, cuyos fu n d am en to s p u so F ran cis B aco n (1561-1626), e l co n o cim iento científico es seg u ro p o rq u e se b a sa e n la

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e x p erie n c ia, e n d a to s p ro c e d e n te s d e la p e rc e p c ió n p o r los sen tid o s. Im p lica la id e a d e l a rg u m e n to in d u ctivo , e s decir, d e a firm a c io n e s g e n e ra le s s o b re el m u n d o a p a r tir d e o b serva cio n es repetidas d e su c e so s p a rtic u la re s . E s ta o b ­ serv ac ió n r e p e tid a se b a sa fu n d a m e n ta lm e n te e n u n a e x p e rim e n ta c ió n p a ­ c ie n te d e los h e c h o s in ic ia lm e n te o b se rv a d o s. S e c o n s id e ra q u e el co n o c i­ m ie n to e s s e g u ro a ca u sa d e la v e rific a ció n e m p íric a a cu m u la d a . E s e l n iv e l m á s e le m e n ta l d e c o n o c im ie n to . P a r te d e u n a m a sa d e s o rd e ­ n a d a d e o b se rv a c io n e s q u e p o s te rio rm e n te se v a n o rd e n a n d o co n el u so d e p a la b ra s y sím b o lo s q u e la d e sc rib e n . D e sp u é s, m e d ia n te e l p ro c e so d e d e fi­ n ic ió n , m e d ic ió n y clasificación se p u e d e a g ru p a r e s ta in fo rm a c ió n e n c a te ­ g o ría s y o r d e n a r ra c io n a lm e n te los d a to s. F in a lm e n te , u n a aso ciació n re g u ­ la r e n tre d o s clases d e su c e so p u e d e n s u g e rir u n a ley e m p íric a , y e l c o n ju n to d e leyes e m p íric a s c o n stitu ir u n c u e rp o d e c o n o c im ie n to q u e p u e d e u tiliz a r­ se p a ra e x p lic a r o tro s e v e n to s. L a s ley es e sta b le c id a s d e e s ta m a n e ra se lla­ m a n ley es in d u c tiv a s. E n los p rim e ro s e sta d io s d el d e s a rro llo cien tífico la o rd e n a c ió n y clasificació n d e d a to s e s la activ id ad p rin c ip a l. E l d e fe c to d e e s te p ro c e d im ie n to es la a su n c ió n d e q u e e sta o rd e n a c ió n y e stru c tu ra c ió n d e d a to s es in d e p e n d ie n te d e la te o r ía final. E s te e n fo q u e b a s a d o e n la in d u c c ió n c o m p o rta lo s sig u ie n te s p aso s e n el q u e h a c e r c ien tífico : 1) o b s e rv a c ió n y re g is tro d e h e c h o s; 2 ) o rd e n a c ió n y clasificación d e e s to s h ech o s; 3 ) d e riv a c ió n d e g e n e ra liz ac io n e s a p a r tir de los h e ch o s m e d ia n te in d u cció n ; 4 ) c o n stru c c ió n d e ley es y teo rías. E l c o n o c im ie n to así o b te n id o s e c o n s id e ra e s p e c ia lm e n te se g u ro p o rq u e e n los d o s p rim e ro s p a so s n o se a s u m e n h ip ó tesis s o b re c o m o los h ec h o s o b ­ se rv a d o s p u e d e n e s ta r in te rc o n é c ta d o s . S us p rin c ip io s b ásico s so n tres: 1) el d e a cu m u la c ió n , q u e im p lica q u e e l c o n o c im ie n to c ie n tífic o c o n siste e n la c o n ju n c ió n d e h e c h o s b ie n e s ta b le c id o s , y q u e e l c o n o c im ie n to c re c e m e ­ d ia n te la a c u m u la c ió n g ra d u a l d e o tr o s h e c h o s b ie n p ro b a d o s; 2 ) e l d e in ­ d u cció n , q u e s u g ie re q u e h a y u n a fo rm a d e ra z o n a r q u e p e rm ite o b te n e r le ­ yes v e rd a d e ra s a p a r tir d e u n c o n ju n to d e o b se rv a c io n e s d e h echos; 3 ) e l d e co n firm a c ió n , q u e im p lica q u e la p la u sib ilid a d d e u n a ley es p ro p o rc io n a l al n ú m e ro d e in sta n c ia s q u e se h a o b s e rv a d o se a ju sta n a la ley; só lo m e d ia n te o b se rv a c io n e s r e p e tid a s p u e d e n o b te n e r s e y ju s tific a rs e g e n e ra liz a c io n e s s o b re e l m u n d o . A s í D a rw in , e n s u in tro d u c c ió n al O rig en d e las especies, e sc rib e q u e s u tra b a jo s e b a s a e n la p a c ie n te a c u m u la c ió n d e to d a s u e rte de h e c h o s re la c io n a d o s c o n e l te m a y s ó lo p a s a d o s c in co a ñ o s d e tra b a jo se p e rm itió e s p e c u la r s o b re ello. E s te e n fo q u e tie n e v ario s p u n to s d é b ile s, ya q u e n o e x isten p rin c ip io s d e v erificació n o d e in d u cció n se g u ro s, y n o se tie n e e n c u e n ta la d e p e n d e n ­ c ia te ó ric a q u e tie n e n to d a s las o b se rv a c io n e s, p u e s to q u e e n la p rá c tic a la o b serv a c ió n sin te o ría es im p o sib le. S in e m b a rg o , e n su m o m e n to significó u n a r u p tu r a c o n el p rin c ip io d e a u to rid a d y c o n e l m é to d o d ed u ctiv o sin b a ­

s e d e d a to s, p o r lo q u e e l c o n o c im ie n to e m p íric o r e p r e s e n tó el inicio d e l d e ­ s a rro llo científico.

2.3. E l racionalism o L o s fu n d a m e n to s d e l ra c io n a lism o m o d e rn o p ro c e d e n d e los p rin c ip io s y el m é to d o e s ta b le c id o s p o r D e s c a rte s (1596-1650). S e c o n s id e ra q u e el c o n o c im ie n to p ro v ie n e d e la ra z ó n m á s q u e d e los se n tid o s, y p o r ta n to , es u n ca m in o h a c ia la in v en ció n y e l d e sc u b rim ie n to , p u e s to q u e s e b a sa e n el p rin c ip io d e d u d a m e tó d ic a (d u d a r d e to d o e x c e p to d e la p ro p ia c a p a c id ad d e ra z o n a r) y n o e n u n a m e ra o rd e n a c ió n lógica d e h e ch o s. L o s o b je tiv o s d e la cie n cia ra c io n a lista so n am b ic io so s e n e l se n tid o d e q u e a sp ira n a p o d e r lleg ar a h a c e r p red ic cio n e s u o b se rv a c io n e s a c e rta d a s, fo rm u la r te o ría s v e rd a d e ra s , y lle g a r c o n ello a e x p lic a r c o m o fu n c io n a el m u n d o . E sto c o n lle v a h a c e r ju icio s, a eleg ir e n tre te o ría s c o n tra sta d a s. P o r e sto es n e c e sa rio p ro b a r lo c e r te ro d e las p re d ic c io n e s o la fiab ilid ad d e las o b se rv ac io n es. C u a lq u ie ra q u e s e a la situ ació n , el ra c io n a lista a su m e n o só ­ lo q u e h a y alg u n a b a se ra c io n a l y lógica q u e g u ía e sto s ju icio s, sin o ta m b ié n q u e h a y u n a re a lid a d e x te rn a e n la q u e las id e a s p u e d e n c o n fro n ta rse , p r o ­ b a rs e , u tiliz a n d o la e x p e rie n c ia c o m o b a se p a ra lle v a r a c a b o ju ic io s so b re id e a s y ex p licacio n es. P a r a lo s ra c io n a lista s la e x p lica ció n e s el p ro c e s o d e h a c e r las co sas in te ­ ligibles m e d ia n te la re la c ió n e n tre e l m u n d o d e las id e a s y el m u n d o d e lo o b se rv a b le . L a s ex p licacio n es e s tá n re la c io n a d a s c o n e l m u n d o d e lo o b s e r­ v a b le p o r m e d io d e teorías y d e ju ic io s q u e los c ien tífico s h a c e n s o b re estas te o ría s d e fo rm a ded u ctiva , e s decir, e n b a se a u n a e stru c tu ra c ió n lógica del p e n sa m ie n to , e n la q u e se p a r te d e u n c o n ju n to d e a firm ac io n es c o n siste n ­ te s y re la c io n a d a s. E n e s ta d e d u c c ió n lógica h a y tre s prem isas: la p r im e ra es u n a afirm ació n o ley g e n e ra l (ta m b ié n c o n o c id a c o m o m o d e lo d e d u c tiv o n o m o ló g ic o ), y la se g u n d a se re fie re a las c o n d ic io n e s iniciales p a rtic u la re s d el h e ch o a ex p licar. L as p re m isa s p rim e ra y s e g u n d a im plican ló g ica m en te la te rc e r a o co n clu sió n . P o r ta n to , si las p rem isa s so n v e rd a d e ra s ta m b ié n lo es la co n c lu sió n . C u a n d o u n a e x p licació n tie n e e s ta fo rm a , e n to n c e s se dice q u e es d e d u c tiv a m e n te v álid a. E x iste p u e s u n a a so c ia ció n e n tr e d o s tip o s de afirm ació n : u n a ley u n iv e rsa l o b te n id a d e alg u n a te o ría , y u n a afirm ació n s o b re caso s p a rtic u la re s , lo c u a l p e rm ite q u e la te o ría se a ap lic a d a a u n caso específico. E s te e n fo q u e a ñ a d e u n a b a se te ó ric a p re v ia al c o n o c im ie n to em p írico . S e re c o n o c e la n a tu ra le z a a p rio rístic a d e m u c h o d e l c o n o c im ie n to cien tífico p u e s in clu y e im á g e n e s y n o c io n es a b stra c ta s. C o m p o rta los p a so s sig u ien tes: 1) m o d e lo c o n c e p tu a l inicial; 2 ) fo rm u la c ió n d e h ip ó tesis; 3) d ise ñ o e x p e ri-

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Figura 2.1. Esquema de metodología científica desde un enfoque rac io n a lista .

m e n ta l d e observ acio n es; 4 ) o b te n c ió n d e dato s em píricos; 5) e la b o ra c ió n d e pred iccio n es; 6) co m p ro b ació n crítica o verificación (si es n eg a tiv a h a y q u e re h a c e r el m o d e lo d e p a rtid a ); 7) con stru cció n d e leyes y teo rías; 8 ) r e ­ tro a c c ió n so b re e l m o d elo c o n ce p tu al (F ig u ra 2.1). L a s h ip ó tesis se p ru e b a n co n d a to s em píricos y c u a n ta s m á s h ip ó tesis se p u e d a n c o m p ro b a r m á s se g u ro se p o d rá e s ta r d e la validez d e la te o ría q u e re su lte positiva. E n m u ch o s casos e s n ec esa rio d e sa rro lla r u n diseñ o e x p e ri­ m e n ta l p a ra c o m p ro b a r u n a h ip ó tesis p a r a a c u m u la r e v id e n c ia específica so b re el p ro b le m a a resolver. A p e sa r d e las críticas q u e c o m o verem o s h a n rec ib id o em p irism o y racio n alism o , lo c ie rto es q u e h a n g e n e ra d o p ro g reso s fu n d a m e n ta le s e n el c o n o cim ien to d e l m u n d o y d e las cosas.

2.4. El racionalism o crítico P e n sa d o re s p o ste rio re s lle v a ro n a c a b o im p o rta n te s rev isio n es d e l r a ­ cionalism o, las c u ales d ese m b o c an e n lo q u e h a v en id o e n llam arse el racio­ nalism o crítico. S e a c e p ta la tra d ic ió n ra c io n alista p e ro se b u sca d a r u n a ju s ­ tificación m ás rig u ro sa a este en fo q u e , p u es a h o ra la b ú sq u e d a y la creen cia d e b e n re strin g irse a lo q u e p u e d a se r firm e m e n te establecido. Y a e n e l siglo XVIII H u m e re co n o c ió q u e n o h a b ía u n a b a se lógica p a ra la in d u cció n , q u e n o se p o d ía a p re n d e r n a d a a p a rtir d e la e x p e rie n c ia y la o b se rv a c ió n , q u e n o e x istía u n a c re e n c ia ra c io n a l; n o p o d e m o s d e ja r de creer, p e ro n in g u n a c re e n c ia p u e d e b a sa rse e n la ra z ó n . Incluso D a rw in lle ­ ga a d ec ir q u e to d a s las o b serv acio n es, p a ra se r útiles, d e b e n e s ta r a fa v o r o e n c o n tra d e u n p u n to d e vista y q u e h ab ía q u e d e ja r q u e la te o ría gu iase las observaciones. P o p p e r (1934, 1972) h a m o stra d o q u e los p u n to s d é b iles d el e n fo q u e clásico p u e d e n ev ita rse su stitu y en d o la lógica in d u ctiv a p o r el ra z o n a m ie n to d e d u c tiv o , y re c o n o c ie n d o q u e la v e rificació n n o es ló g ic a m e n te p o sib le , m ie n tra s q u e la falsificación s í q u e lo es. E s ta es la b a se d el racio n alism o crítico, es decir, q u e el c o n o cim ie n to científico v ie n e d a d o p o r la dedu cció n d e las co n secu en cias d e las te o ría s y d esp u é s p o r e l in te n to d e e x p o n e r su falsed ad m e d ia n te p ru e b a s críticas. Si u n a te o ría so b rev iv e a los in te n to s d e falsificación e n to n c e s sólo p u e d e co n clu irse q u e la evid en cia la c o rro b o ra , p e ro n o q u e e s tá p ro b a d a . L o s su p u esto s básicos d e l racio n alism o crítico son:

www.FreeLibros.org 1)

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E l prin cip io d e fa lsa b ilid a d , es decir, q u e las afirm aciones y te o ría s universales só lo p u e d e n se r re fu ta d a s p e ro n o verificadas. E l p rin cip io d el criticism o, lo q u e significa q u e to d o el c o n o cim ien to científico es e sp e cu la tiv o y la actitu d ra cio n a l a d o p ta b le es la crítica,

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y su cre c im ie n to d e b e s e r p o r u n p ro c e so d e e n say o y e r r o r m á s q u e p o r la g ra d u a l acu m u lació n d e hechos. 3) E l p rin cip io de dem arcación , o q u e el c a rá c te r esencial d e las afirm a­ cio n es científicas e s q u e p u e d e n p ro b a rs e em p íricam en te, p e ro sólo e n la m e d id a e n q u e son p o te n c ia lm e n te falsificables su co rresp o n ­ d en cia co n la v e rd a d p u e d e se r p ro b a d a p o r la investigación crítica. U n a sp e c to clave d e l racio n alism o crítico es la id ea q u e n o h a y m a n e ra d e p ro b a r la v e ra c id a d d e n in g u n a afirm ació n . Si e sto es así, e n to n c e s la id ea d e falsificación co m o b a se d e to d o ju icio a p a re c e im p racticab le. L a p a ­ rad o ja se re su e lv e n o o b sta n te c u a n d o se c o n sid e ra n los d ife ren tes pap eles d e la lógica y el en ju ic ia m ie n to e n el p ro ceso científico. A u n q u e las afirm a­ ciones científicas p u e d a n s e r falsificables (re fu ta d a s), el h ech o d e q u e sean re a lm e n te re fu ta d a s (falsificadas) p o r u n a d e te rm in a d a p ru e b a es o tra cues­ tió n . E l q u e u n a te o ría sea falsificada d e p e n d e d e l ju icio p a rtic u la r q u e for­ m am os s o b re los re su lta d o s d el e x p e rim e n to crítico. T o d o tra b a jo científico es e sp ecu lativ o p u e s n o sólo n u e s tra s te o ría s n o lle g an a s e r n u n ca b ie n e s­ tab lecid as sino q u e los re s u lta d o s d e las o b se rv a c io n es y e x p e rim e n to s ta m ­ bién son sólo ten tativ o s. E l p ro c e so d e o b se rv a c ió n y ex p e rim e n ta ció n está g o b e rn a d o y g u ia d o p o r la te o ría , d e p e n d e d e las id e as teó ricas previas y c o m p o rta c o n c e p to s a b stra c to s, a u n q u e e n a p a rie n c ia tra te d e su cesos p a rti­ culares. L as d ecisio n es q u e un científico p u e d e te n e r q u e a fro n ta r si u n co n junto d e re su lta d o s ex p erim en tales re su lta s e r c o n tra d ic to rio con la te o ría son: 1) rech azar la teo ría; 2) re c h a z ar la evid en cia n eg ativ a; 3) d e sa rro lla r u n a teo ría nueva, o m o d ificarla d e ta l m a n e ra q u e ex p liq u e las p redicciones d e la a n ti­ g u a y al m ism o tiem p o e x p liq u e los resu ltad o s d e las nu ev as observaciones. E n g e n e ra l el cien tífico n o tra b a ja co n u n a so la h ip ó tesis sin o q u e d e b e decid ir e n tre h ip ó tesis c o n tra p u e sta s, es decir, tra b a ja con hipótesis m ú lti­ ples. A fin d e e lim in a r e l e r r o r d e b e n h a c e rse so la m e n te las o b serv acio n es o e x p erim e n to s q u e ay u d en a d e c id ir e n tre estas h ip ótesis. P a ra q u e u n a te o ­ ría p u e d a s e r p ro b a d a es n e c e sa rio q u e la afirm ació n excluya algo, d e m a n e­ ra q u e sea p o sib le h a c e r o b se rv a c io n e s q u e e n tr e n e n conflicto co n la teo ría y ésta p u e d a ser, si es n e c e sa rio , re fu ta d a , y e n to n c e s p ro c e d e r a co n sid e rar u n a h ip ó tesis a ltern ativ a. G ilb e rt, e n ta n to s asp ecto s p a d re d e la G e o m o rfo ­ logía m o d e rn a , ya u tilizab a e l m é to d o d e las h ip ó tesis d e tra b a jo m últiples, y sus o b serv acio n es ilu stran e l p a p e l q u e el tra b a jo d e cam p o d e b e te n e r en los estu d io s am b ie n ta le s. G ilb e rt n o reco g e in n u m e ra b le s d a to s co m o e n la trad ició n clásica (e m p irista ), sino q u e in te n ta h a c e r so la m en te las o b se rv a ­ ciones q u e le a y u d e n a d e c id ir e n tr e h ip ó tesis c o n tra sta d a s, p o r lo q u e el ca­ rá c te r d e sus o b serv acio n es e s tá g u ia d o p o r e l c o n te n id o d e las te o ría s q u e in te n ta probar.

2.5. E l en foq u e sociológico K u h n (1962) discute la id e a de q u e la ciencia se a to ta lm e n te u n a activi­ d a d ra c io n a l y afirm a q u e h a y o tra s fu e rz a s q u e m o d e la n e l p e n sa m ie n to científico, y p o r ta n to q u e las categ o rías d e v e rd a d e ro o falso te n g a n el signi­ ficado q u e les atrib u y en los racionalistas. P o r el co n tra rio , lo q u e es a cep tad o o rec h az ad o d e p e n d e e n g ra n p a rte d e las características sociales o in tele c­ tu a le s d el cien tífico o d e la c o m u n id a d cien tífica. E sta s id e as re p re se n ta n u n a fo rm a d e relativism o, p u e sto q u e im plican q u e los juicios se h a c e n e n re ­ lación a a lg ú n co n ju n to d e n o rm as a c e p ta d a s p o r la c o m u n id a d m ás q u e p o r u n a to ta l refere n cia a u n a realid a d externa. N in g u n a te o ría d a so lu ció n a to d a s las c u estio n es q u e se p re se n ta n en un m o m e n to d e te rm in a d o , p o r lo q u e siem p re h ay m o tiv o s p a ra re c h a z ar­ las. E l q u e se a o n o a c e p ta d a d e p e n d e d e fac to re s sociológicos y p sico ló ­ gicos, y la h isto ria m u e stra c o m o el d esarro llo científico s e h a m o d e la d o p o r fu e rz as d ife re n te s a las d e la razó n . U n e stu d io d e la e s tru c tu ra d e la m a y o ­ ría d e disciplinas p ro b a b le m e n te re v e la ría la existencia d e p e río d o s d e c o n ­ sen so y p e río d o s d e cism a d e n tro d e la c o m u n id a d científica. E sta s a lte rn a n ­ cias p a re c e n s e r la esen cia d el p ro g re so científico. L a m a y o r p a rte d e la cien cia p u e d e ca ra c teriz a rse com o re p re se n ta tiv a d e algún tip o d e consenso. E n e ste caso la investigación está firm e m e n te b a ­ sad a e n logros científicos d e l p a sa d o , los cu ales d efin e n los p ro b le m a s y m é ­ to d o s le g ítim o s d e l c a m p o d e la in v e stig a c ió n , y so n lo s u fic ie n te m e n te a b ie rto s p a r a p ro p o rc io n a r o b je tiv o s p a ra tra b a jo s p o sterio res. Se tr a ta de paradigm as, e s decir, m o d elo s a ce p ta d o s e n los q u e se b asa el tra b a jo d e in ­ vestigación, q u e incluyen ley, te o ría , aplicación e in stru m en ta ció n , y fo rm an p a rte d e lo q u e K u h n lla m a ciencia norm al. E l tra b a jo q u e se lleva a c a b o d u ra n te los p e río d o s d e ciencia n o rm a l tie n e n la sig u ien te secuencia: 1) a p re n d iz aje, co m p ren sió n y ac ep ta ció n p o r p a rte d el científico d e u n p a ra d ig m a d o m in a n te ; 2) re co n o c im ie n to d e los p ro b le m a s q u e p la n te a el p arad ig m a ; 3 ) in te n to d e so lu c io n a r esto s p ro b le ­ m as u sa n d o lo s co n cep to s y técn icas q u e p ro p o rc io n a el p a ra d ig m a; 4 ) a c e p ­ ta ció n o re c h a z o d e la so lu ció n p ro p u e sta p o r la c o m u n id a d científica. A p e sa r d e q u e la m a y o r p a rte d el d e sa rro llo científico tie n e lu g a r d u ­ r a n te las ép o cas d e ciencia n o rm a l, ta m b ié n h ay p e río d o s d e cam b io o re v o ­ luciones científicas. E sta s rev o lu c io n es se d e sa rro lla n co m o re su lta d o d e la acu m u la ció n d e an o m alías e n el p a ra d ig m a d o m in a n te , es decir, ro m p e c a b e ­ zas q u e n o p u e d e n so lu c io n arse co n los co n ce p to s y técn icas tra d icio n a les, y a los q u e e n vez d e a rrin c o n a r se in te n ta so lu c io n a r co n e l d e s a rro llo d e o tro p a rad ig m a. D u ra n te algún tie m p o se u tilizan los d o s p arad ig m as, p e ro si e l n u e v o es lo su fic ie n te m e n te atra c tiv o y a b ie rto p u e d e e v e n tu a lm e n te re e m p la z a r al a n terio r, y esta b le c e rse así u n n u ev o co n sen so e n b a se a él,

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con lo cual lo q u e e ra un m o v im ie n to re v o lu c io n a rio p a sa a se r la n u e v a tr a ­ dición cien tífica in stitu cio n alizad a. K u h n d escrib e e l cam b io d e p a ra d ig m a com o a n álo g o a u n d iag ram a g estáltico , e s decir, u n a ilusión visual e n la cual u n o b je to es v isto al m ism o tie m p o co m o d o s o m ás cosas d ife re n te s. Las dos in te rp re ta c io n e s d el d ia g ra m a n o p u e d e n s e r vistas sim u ltá n e a m e n te , p e ro u n a vez vistas am b as, e l o b se rv a d o r p u e d e p a sa r fác ilm en te d e u n a vi­ sión a la o tra . P a ra K uhn, u n a rev o lu ció n científica re p re se n ta u n rad ical y fu n d a m e n ta l cam b io d e p e rsp e c tiv a , un m a rc o to ta lm e n te d istin to e in co m ­ p a tib le c o n e l anterior. E l m o d e lo d e K uhn, con sus co n cep to s d e p arad ig m as, ciencia n o rm al y revoluciones periódicas, h a sido am p liam en te a c e p ta d o e n G eo g rafía (H agg ett y C horley, 1967). E n el ca m p o d e la G eo m o rfología, un o d e los p a rad ig ­ m as lo constituye el m o d elo davisiano d e la cron o logía d e la d en u d ació n , b a ­ sa d o e n u n e n fo q u e c u a lita tiv o e h istó ric o p a r a in te rp re ta r e l p a is a je e n función d e la estru ctu ra geológica, el p ro ceso clim ático y el tiem p o tra n sc u rri­ do. P a ra S tra h le r (1950) e n cam b io el p arad ig m a davisiano sólo es útil y atra c ­ tivo p a ra p e rso n a s con pocos co nocim ientos e n ciencias físicas básicas, y ta m ­ b ién com o p a rte d e las b ases p a ra la co m p ren sió n d e la G eo g rafía H u m an a, p ero com o ra m a d e las ciencias d e la tie rra le p a re ce superficial e inadecuado. P o r ello, publicó u n a serie d e artículos con el fin d e colocar a la G e o m o rfo lo ­ gía so b re b ases sólidas p a ra la investigación cu an titativ a d e principios fu n d a­ m entales, basad o s e n m ecánica y d inám ica d e fluidos (Strahler, 1952a).

2.6. Lakatos y los programas de investigación L a k a to s (1970) in te n ta re so lv e r las p o sicio n es c o n tra p u e sta s d e P o p p e r y K uh n y p ro d u c ir u n a m e to d o lo g ía q u e c o m b in e los p u n to s fu e rte s d e cada uno. Si se utiliza el p rin cip io d e falsació n c o m o g u ía d e los ju icio s, en to n c es to d a s las te o ría s n a c e n re fu ta d a s . P e ro n o so n las te o ría s in d iv id u a le s las q u e m o d e la n e l crec im ie n to d el s a b e r sin o b a se s d e p e n sa m ie n to m ás a m ­ plias c o m o los p ro g ra m a s d e investigación. E sto s p ro g ra m a s g u ía n la activi­ d ad científica p o rq u e c o n tie n e n alg u n o s e le m e n to s clave q u e n o e stá n re c o ­ nocidos e x p líc ita m e n te e n la id ea d e p a ra d ig m a d e K u h n . S egún L a k a to s los p ro g ra m a s d e in v estig ació n c o n tie n e n d o s e le m e n to s h e u rístic o s d istin to s (u tiliza la p a la b ra h eu rístico e n e l se n tid o d e m a n e ra d e h a ce r las cosas, de m eto d o lo g ía). U n e le m e n to h eu rístico n e g a tiv o es el q u e d ice al científico cuáles so n los cam in o s d e in v estig ació n q u e d e b e evitar, lo cual im plica q u e d e te rm in a d o s p o stu la d o s clav e d e la in v e stig a c ió n n o se rá n c u e stio n a d o s p o rq u e se d a rá n co m o b u e n o s. U n e le m e n to h e u rístic o p o sitiv o es e l q u e sugiere los cam in o s a se g u ir d e n tro d e e ste c o n ju n to d e b ases a c e p ta d a s, o sea las c u e stio n e s so b re las q u e la c o m u n id a d científica a d o p ta u n a actitu d

m ás flexible. E s d e n tro d e e s te c o n ju n to d e h ip ó tesis au x iliares d o n d e p u e ­ d e te n e r lu g ar la refu tació n , a u n q u e d e m a n e ra q u e n o se c u e stio n e e l n ú ­ cleo fu n d a m en tal. E l p ro g re so científico n o p u e d e d e p e n d e r d e te o ría s individuales, p u e s­ to q u e m u ch a s d e ellas d e b e ría n s e r elim in ad as al ir acu m u lan d o anom alías, m ie n tra s q u e si se to m a u n m a rc o d e p o stu la d o s b ase la investigación p u e d e d irig irse hacia las an o m alías p a rcia le s sin q u e se ven g a a b a jo to d o el e n tr a ­ m ado. L o s p ro g ra m a s d e investig ació n p u e d e n se r p ro g re sistas o d eg e n e rativ o s en re la ció n a si co n d u cen o n o a d e sc u b rir nu ev as cosas. E s p ro g resiv o en ta n to q u e su c o n ju n to d e h ip ó tesis au x iliares p u e d e se r m o d ificad o , a fin de ex p licar los nu ev o s d a to s d e m a n e ra q u e p u e d a n co n d u c ir a la p red icció n de n u e v o s hechos. Si esto n o es así los científicos te n d e rá n a b u sc a r o tro p r o ­ g ra m a b a se . P a ra K uhn la elecció n e n tre p a rad ig m as rivales e s u n a cuestión d e fe o d e psicología, m ie n tra s q u e p a ra L a k a to s la decisión se b a sa en un e n ju ic iam ie n to d e la a ctu ació n , y p o r ta n to n o se tra ta d e u n a c to irracional. E n el caso d e la G eo m o rfo lo g ía p u e d e d ec irse q u e el e n fo q u e p ro c e so -re s­ p u e sta p a só a se r m ás a m p lia m e n te a c e p ta d o q u e el e n fo q u e h istó rico clási­ co al ap re c ia rse su m a y o r poten cial.

2.7. D iscusión E l h ec h o d e q u e al g e ó g rafo físico se le p la n te e n p ro b le m a s e n relació n al co n c e p to y m é to d o s d e su disciplina d e b e se rv ir d e acicate, d e estím u lo e n la b ú sq u e d a d e nu ev o s h o rizo n te s. C o m o m ínim o d e b e a fro n ta rse el p r o ­ b lem a, d e fin irlo y asu m irlo , a u n q u e se g u ra m e n te d e b a d e ja rse a las nuevas g e n era cio n es el in te n to d e solu cio n arlo . A s í p ues, a lo larg o d e e s te te x to lo q u e se p re te n d e es d e ja r c o n stan c ia c u a n d o p ro c e d a d el p ro b le m a , d e la si­ tu a c ió n a ctu a l, p e ro sin o lv id ar lo q u e h a sid o h a sta a q u í ni la tra d ic ió n g e o ­ gráfica e n g en eral ni la tra d ic ió n d e la G e o g ra fía Física e n particu lar. E s d e ­ cir, a s u m ie n d o a c ie rto s y e r r o r e s p u e s to q u e só lo a s í p u e d e re a lm e n te p ro g re sa rse co n firm eza. Se d a e l caso d e q u e e n G eo g rafía, a n te s d e h a b e r e m p le a d o y su p e ra d o la fase em p írica, se h a n in tro d u c id o ace rb as críticas a este m é to d o . Si b ie n es c ie rto q u e la sim ple acu m u lació n d e d a to s n o es su fi­ c ien te p a ra e l avan ce cien tífico, ta m b ié n lo es q u e n o h ay av an ce p o sib le sin la p a c ie n te acum ulación d e d a to s p ro c e d e n te s d e la p ro p ia observ ació n . E s ­ te m é to d o e s tá e n la b a se d e to d a iniciación y ev o lución científica, p aso fu n ­ d a m e n ta l p a ra la in tro d u cc ió n p o ste rio r e n e l cam p o d e la co n firm ac ió n o re fu ta c ió n d e teorías. Si b ie n F e y e ra b e n d (1975) re h ú sa la id e a d e q u e p u e d a s e r id en tificad o un m é to d o científico y a ta c a to d a s las m eto d o lo g ía s, se tr a ta d e u n p u n to de

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v ista q u e n o a p o r ta n a d a p o sitiv o e n té rm in o s d e cien cia p a ra los g eógrafos físicos. E s in n e g a b le q u e la c ie n c ia e s fu n d a m e n ta lm e n te u n a a c tiv id a d lógi­ ca, ob jetiv a, c a p a z d e p ro p o rc io n a r visiones m á s p ro fu n d a s d el m u n d o . E sto e s lo im p o rta n te y n o las ra z o n e s p a rtic u la re s q u e se e n c u e n tra n d e trá s d el p ro g re so científico. P o r lo q u e h a c e a la re la c ió n e n tre la G e o g ra fía Física y la tra d ic ió n crí­ tica, seg ú n H ain es-Y o u n g y P e tc h (1986), q u e d a cla ro q u e e x iste n p ro b le ­ m as e n la m e to d o lo g ía q u e u sa n los g eó g rafo s físicos, p rin c ip a lm e n te p o r­ q u e la d is c ip lin a c a re c e d e u n a tra d ic ió n c rític a . P o r e llo , c r e e n e n la n ecesid ad d e in tro d u c ir e sta tra d ic ió n m e d ia n te u n e stu d io a fo n d o d e la fi­ losofía y los m é to d o s científicos. S eg ú n esto s a u to re s, la h isto ria re c ie n te d e la m a te ria m u e s tra c o m o lo q u e alg u n o s h a n c o n s id e ra d o a v an ce s n o son m ás q u e c am b io s d e m o d a , p u e s so la m e n te p o d ría n s e r c o n sid e ra d o s a v a n ­ ces si h u b ie r a h a b id o d e s a r r o llo d e p ro b le m a s c ie n tífic o s a tra v é s d e la p ru e b a c rítica d e id eas. E n c a m b io , e n disciplinas p a ra le la s c o m o la G e o lo ­ gía, la E co lo g ía y la M e te o ro lo g ía se h a n p ro d u c id o e n los ú ltim o s tiem pos c a m b io s c o n c e p tu a le s im p o r ta n te s , n u e v a s te o r ía s y d e s c u b rim ie n to s . Si b ie n es v e rd a d q u e alg u n o s d e e sto s avan ces fo rm a n ta m b ié n p a r te d e la G e o g ra fía F ísica, n o p u e d e d e c irse sin e m b a rg o q u e se a n p ro d u c to s d e la G e o g ra fía Física. L a discip lin a, ta l co m o e s e n s e ñ a d a y p ra c tic a d a , n o p u e d e fo m e n ta r av an ces p o r fa lta d e u n a tra d ic ió n c rítica , d e in te re sa rse p o r los asp ecto s p ro b lem ático s. A d e m á s, la m a y o ría d e rev ista s y te x to s av anzados to d a v ía c o n tie n e n m a te ria l q u e es o b ien m e ra m e n te d escrip tiv o , o un in ­ te n to d e m o d e la r alg ú n fe n ó m e n o p o r m ed io d e ec u a cio n es e stad ístic as o m atem á tic a s sim ples sim ilares a las q u e u sa n los ingenieros. L o s av an ces q u e se h a n co n se g u id o en cien cia h a n im p lic a d o te o riz a ­ ción, ex p e rim e n ta c ió n , d iscu sió n y, s o b re to d o , crítica, e le m e n to s q u e fo r­ m a n p a rte d e la tra d ic ió n c ien tífica y q u e n o sie m p re se e n c u e n tra n e n la G e o g ra fía F ísica. E l m é to d o c ie n tífic o c o m p o rta c o n o c im ie n to s d e cóm o p e n s a r y h a c e r q u e p u e d a n s e r a d q u irid o s y m e jo rad o s. Si b ie n h a y p a rtes d e l p ro c e so científico, ta le s c o m o la in tro d u c c ió n d e n u ev as id eas y c o n c e p ­ to s, q u e n o son ra c io n a le s y n o p u e d e n s e r e n s e ñ a d a s, la p ru e b a crítica de te o ría s y el re c o n o c im ie n to d e p ro b le m a s so n p ro c e so s ra cio n a les y p u e d e n s e r p o r ta n to d e sa rro lla d o s e n el alu m n o . Si la G e o g ra fía F ísica h a d e p r o ­ g re sa r h a y q u e p re g u n ta rs e c u áles son los p ro b le m a s a reso lv er, tr a ta r de d escu b rir q u é es lo q u e p re o c u p a a la g en te, y p o r ta n to q u é te m a s se d e b e n estudiar. D e sd e el p u n to de v ista sociológico, e n la G e o g ra fía Física e sp a ñ o la se d a el caso d e q u e , p u e sto q u e h a sta h a c e m u y p o c o n o h a b ía re la c ió n co n las co rrien te s científicas e u ro p e a s , e x c e p to las fra n c esa s, los p o stu la d o s a c e p ­ tad o s n o coin cid ían , y e n m u ch o s casos to d av ía n o coinciden, co n los a c e p ta ­ dos p o r la c o m u n id a d cien tífica in te rn a c io n a l, d e la q u e la fra n c e sa se e n ­

c u e n tra m uy m a rg in a d a p o r su o b se sió n d e u tiliz ar el fran c és, e n lu g a r del inglés, c o m o le n g u a d e com unicación. C re em o s q u e n o p u e d e h a b e r p ro g re so e n n u e s tra G e o g ra fía Física sin seg u ir p a so a p a so la m e to d o lo g ía científica, d e sd e la p a c ie n te rec o g id a de d a to s, la o b serv ac ió n y la e x p e rim e n ta c ió n a p a r tir d e u n a h ip ó tesis d e tr a ­ b a jo o d e la fo rm u la ció n d e u n a p re g u n ta , h a s ta la c rítica a fo n d o d el sen ti­ d o q u e p u e d e d a rse a los re su lta d o s. E n c u a n to a los c rite rio s d e K u h n y Fey e ra b e n d , si b ie n es v e rd a d q u e to d o s e n algún m o m e n to nos e n co n tram o s fre n te a lim itaciones im p u e sta s p o r los e sq u e m a s d e la c o m u n id a d científi­ ca, n o es m e n o s c ie rto q u e su e le tr a ta rs e d e lim ita c io n e s te m p o ra le s , d e inercia, p e ro sie m p re fin a lm e n te su p erab les.

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Climatología

3.1. Introducción L a m asa g aseo sa q u e en v u elv e n u e stro p la n e ta tie n e u n p a p e l d e te rm i­ n a n te e n re la ció n a la v id a q u e e n él se d e sa rro lla . N o es d e e x tra ñ a r p o r ta n to q u e d e sd e la an tig ü e d a d el h o m b re se h a y a in te re sa d o e n su conoci­ m ie n to y e n las d iferencias espaciales y te m p o ra le s q u e la a fe cta n . P e ro hay dos m a n e ra s fu n d a m e n ta lm e n te distintas y a la vez c o m p le m e n ta rias d e e n ­ fre n ta rse al c o n o cim ien to d e la atm ó sfera, u n a d a lu g a r a la M e te o ro lo g ía y la o tra a la C lim atología. A h o ra b ien , m ie n tra s q u e d e fin ir la M e te o ro lo g ía n o c o m p o rta m ay o res p ro b le m a s, es la cien cia q u e e stu d ia los m e te o ro s o e le m e n to s atm osféricos, sus c arac terísticas y fu n cio n a m ien to , la definición d e C lim ato lo g ía n o es ta n u n iv ersalm e n te a d m itid a , p u e s to q u e e s tá c o n d i­ cio n a d a p o r el d e sa rro llo h istó rico d e la m ism a. A sí, e n 1882 H a n n (P e d e la b o rd e , 1957) d efin e el clim a co m o e l c o n ju n ­ to d e fen ó m e n o s m eteo ro ló g ico s q u e c a ra c teriz a n el e sta d o m e d io d e la a t­ m ó sfera so b re u n p u n to d e la su p erficie te rre s tre , y asim ism o c o m o la to ta li­ d a d d e lo s e sta d o s v e rd a d e ro s d e la a tm ó sfe ra , sien d o e l c o n ju n to d e tip o s d e tie m p o lo q u e fija el clim a y n o sólo las m ed ia s d e sus e lem en to s. P a ra K ó p p en (1906) e l clim a es el e sta d o m e d io y el p ro c e so o rd in a rio d el tie m ­ p o e n u n lu g a r d e te rm in a d o , te n ie n d o e n c u e n ta q u e el tie m p o c a m b ia p e ro el clim a se m a n tie n e c o n sta n te , d efin ició n q u e lleva im plícita el c a rá c te r di­ nám ico d e las situaciones atm o sféricas. A ñ a d e , a d em ás, q u e es la su m a to ta l d e las co n d icio n es atm o sféricas las q u e h a c e n q u e u n lu g a r d e la su perficie te r r e s tr e se a m ás o m e n o s h a b ita b le p a ra los se re s h u m a n o s, a n im a le s y plan tas. M ilankovitch (1936) so stien e, asim ism o, la co n cep ció n d in ám ic a del

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clim a p u e s to q u e e n su d e fin ic ió n h a b la d e sec u e n cia h a b itu a l d e tip o s de tiem p o . S o rre (1934) p ro p o n e c o m o d efin ició n q u e el clim a es e l a m b ie n te atm o sfé ric o c o n stitu id o p o r la se rie d e e s ta d o s d e la a tm ó sfe ra e n u n lu g ar d e te rm in a d o y su su cesió n h a b itu a l. E n e s te c a so n o se h a b la d e l estu d io an alític o d e los e le m e n to s clim á tic o s sin o d e la sín tesis d e e llo s y, p o r o tro lad o , se a d m ite q u e esos e sta d o s atm o sfé ric o s v a ría n e n el tie m p o co n un c ie rto ritm o . E s decir, se a ú n a n d o s c o n c e p c io n es d e la C lim a to lo g ía , la an alítica y la d in ám ica, q u e m á s ta rd e d ie ro n lu g a r a m é to d o s d e tra b a jo distintos. E n la a c tu a lid a d se d a n d efin icio n es so b re la C lim ato lo g ía m u c h o m ás com plejas p e ro q u e se a d a p ta n m e jo r a sus fin alid ad es a c tu a les, ad e m á s de in c o rp o ra r las clásicas. A sí H u fty (1984) afirm a q u e esta ciencia es el e stu ­ dio del in te rc a m b io e n e rg é tic o e n tre la su p erficie d e la tie rra y la a tm ó sfera (C lim ato lo g ía física o C lim a to n o m ía ), e n fu n ció n d e la fre cu en cia esta d ísti­ ca d e los a c o n te c im ie n to s m e te o ro ló g ic o s (C lim a to lo g ía e stad ístic a y C lim a­ tolo g ía d in ám ica), cuya acció n influye e n la v id a d e los sere s (C lim atología aplicad a o a m b ie n ta l). E n e s ta defin ició n se a p u n ta n alg u n o s d e los g ran d es p ro b le m a s q u e q u e d a n a ú n p o r re so lv e r e n e s ta cien cia. U n o d e e llo s, el fu n d a m e n ta l, es la co m p le jid a d d e l sistem a d e flujos d e e n e rg ía e n tr e la a t­ m ó sfe ra y la tie rra cuya c o m p re n sió n re q u ie re tra b a jo s p rec iso s so b re la b a ­ ja atm ó sfera. M a th e r (1980) se ex p re sa en té rm in o s p a re c id o s al d e c ir q u e la C lim a to lo g ía g e o g rá fic a d e b e in v e stig a r s is te m á tic a m e n te lo s cam b io s energ ético s, y a ñ a d e e l in te ré s d e l e stu d io d e los q u e o c u rre n e n o c e rc a de la su p e rfic ie te rre s tre , c e n tra n d o la a te n c ió n e n la to p o c lim a to lo g ía y los p ro ceso s d e tran sferen cia. E n síntesis, y seg ú n L o c k w o o d (1985), tra d ic io n a lm e n te la C lim atología se h a o cu p a d o d e la re c o p ila c ió n y estu d io d e d a to s q u e in d ic a n e l e sta d o p re d o m in a n te d e la atm ó sfe ra . E s te estu d io im plica la e la b o ra c ió n d e v a lo ­ res m e d io s y ex trem o s, fre c u e n cia s, etc., d e los d ife re n te s e le m e n to s clim áti­ cos. L a C lim ato lo g ía m o d e rn a se in te re sa a d e m ás e n la aplicació n , a m e n u ­ d o e n té rm in o s físico s y m a te m á tic o s , d e las c a u sa s q u e d e te rm in a n los clim as, ta n to p re se n te s co m o p a sa d a s. E l cultivo d e la C lim a to lo g ía h a p a sa ­ d o d e e s ta r c o n sid e ra d o c o m o u n a p a r te d e la M e te o ro lo g ía a c o n stitu ir un e stu d io g eográfico. E n sus co m ien zo s, co in cid ien d o co n la in v en ció n d e los p rim ero s a p a ra to s d e m ed ició n y el e n u n c ia d o d e leyes y te o ría s, es e se n ­ cialm en te, p a r te d e la M e te o ro lo g ía , p e ro m ás a d e la n te p a sa a ser, m ás bien, un sa b e r e m in e n te m e n te g e o g rá fic o , p re c isa m e n te p o r la a p a ric ió n d e las p rim e ra s clasificaciones c lim áticas y los análisis re lativ o s a la d istrib u c ió n de los clim as s o b re la su p erficie te rre s tre . E s ta e ta p a clasificato ria y regional fu e m u y fru c tífe ra si se c o n s id e ra e n s u m o m e n to h istó rico , a u n q u e p o ste ­ rio rm e n te se la h a visto c o m o e x cesiv am en te d escrip tiv a. E s e n los a ñ o s se­ se n ta cu a n d o la C lim ato lo g ía y la M e te o ro lo g ía co m ien zan a d e lim ita r sus

resp ectiv o s ca m p o s y a fo rm a r disciplinas in d e p e n d ie n te s a u n q u e e v id e n te ­ m e n te in te rrela cio n a d as. E n esto s m o m en to s ex iste u n in m e n so ca m p o d e e stu d io p a r a la C lim a­ to lo g ía g e o g rá fic a , s ie n d o lo s d o s a sp e c to s fu n d a m e n ta le s d e su c u e rp o científico, según M arzol (1989), el e stu d io esp acial d e los e le m e n to s clim áti­ cos e n la su p erficie te rre s tre , y el análisis d e las co n ex io n es e n tr e los d ife ­ re n te s e le m e n to s y e n tre é sto s y los re sta n te s c o m p o n e n te s d e l m e d io g e o ­ gráfico. A m b o s e stu d io s d e b e n c o n stitu ir e l p u n to d e p a rtid a p a ra p o d e r o b te n e r la e la b o ra c ió n d e h ip ó te sis d e c o m p o rta m ie n to s y te o ría s q u e se p u e d a n e x tra p o la r a o tro s esp acio s con sim ilares c aracterísticas. D a d o e l ti­ p o d e fe n ó m e n o s hacia los q u e se d irig e e s ta cien cia, es lógico q u e coincida en g ra n m e d id a co n lo s o b je tiv o s d e la M e teo ro lo g ía. P e r o a la C lim atología le in te re sa n los esta d o s d e la a tm ó sfera re su lta n te s d e la co m b in ac ió n de cierta s v ariab les, a sí c o m o la sucesión te m p o ra l y h a b itu a l d e eso s estad o s atm o sférico s e n u n a re g ió n d e te rm in a d a . M ie n tra s q u e la p rim e ra p a rte de estos o b jetiv o s c o rre sp o n d e n a la trad ició n d e la C lim a to lo g ía clásica, d o n ­ d e el clim a se d efin e co m o u n e s ta d o m ed io , la se g u n d a p a rte es e l inicio de u n a C lim ato lo g ía m o d e rn a , m á s in te re sa d a e n la ex p licación d e los fe n ó m e ­ n o s atm o sférico s h ab itu ales. T odos los a u to re s d e la esp e cialid a d coin cid en e n a firm ar q u e los cam ­ bios sufrid o s p o r la C lim ato lo g ía, d e n tro d e la ev o lu ció n g e n e ra l q u e h a su ­ frid o la G e o g ra fía Física y la G eo g rafía e n g en era l a lo larg o d e los últim os decen io s, h a n id o u n id o s a la in co rp o ra ció n d e n u ev as téc n ica s d e rec o g id a y análisis d e d ato s, a la p red icció n , p e ro ta m b ié n a c am b io s e n los m é to d o s y fin alid ad es d e la investigación. H a s ta h a c e m u y p o c o s añ o s, la escasez de trab a jo s específicos so b re cu e stio n e s de C lim ato lo g ía re a liz a d o s p o r g e ó g ra ­ fos h a sid o m u y m a rca d a . E s te h ec h o se refleja ta n to e n e l re d u c id o n ú m e ro d e co m u n icacio n es o p o n e n cias so b re e s ta m a te ria q u e se p re s e n ta n e n los co n g reso s geográficos, c o m o e n lo re fe re n te a la fa lta d e m a n u a les g e n e ra ­ les, o e n e l d esco n o c im ie n to casi to ta l q u e se tie n e to d a v ía d el clim a d e al­ gu n as zonas d e la tierra . E n E sp a ñ a , seg ú n L ó p e z G ó m e z (1986), la C lim ato lo g ía c o m o o b je to d e investigación geográfica e s u n fe n ó m e n o b a s ta n te re c ie n te , p e ro su d e sa ­ rro llo a ctu a l, c o m p a rá n d o se co n tie m p o s p a sa d o s, c u a n d o la C lim atología se co n fig u rab a co m o u n a d iscip lin a p ro p ia d e la M e te o ro lo g ía o se e stu d ia ­ b a co m o u n a d e las lecciones e n el cu rso d e G e o g ra fía , p u e d e calificarse co­ m o u n p a so decisivo d e c a ra a la a u to n o m ía d e la disciplina o , al m en o s, a co n fig u rarse com o o b je to d e e stu d io in d e p e n d ie n te d e c u a lq u ie r o tr a m a te ­ ria. B u e n e je m p lo d e e llo lo c o n stitu y e n las re u n io n e s científicas c o m o los C o lo q u io s d e G e o g ra fía e n los q u e , e sp e c ia lm e n te d e s d e e l c e le b ra d o en P a m p lo n a e n 1981, el n ú m e ro d e p o n e n c ia s y co m u n icacio n es p re se n ta d o s so b re te m a s ex clu siv am en te d e la C lim ato lo g ía h a id o e n a u m en to .

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E n n u e s tra o p in ió n , los clim ató lo g o s g e ó g ra fo s, al igual q u e los geo m o rfólogos g e ó g ra fo s, h a n co n se g u id o la b ra rse u n a p a rc e la d e tra b a jo p ro p ia d e n tro d e l á m b ito d e las C ien cias d e la T ie rra , co n lo cual, y e n la m ás clási­ ca trad ició n g eo g ráfica, su c a m p o d e acción e s tá p o r u n la d o p le n a m e n te in ­ te g ra d a e n e l á re a d e las cien cias e x p e rim e n ta les, y p o r el o tr o e n el á re a de las ciencias sociales. E l d e s a rro llo m á s ta rd ío q u e h a te n id o la C lim ato lo g ía, e incluso e l h a ­ b e r o cu p a d o u n lu g a r s e c u n d a rio co n re sp e c to a o tra s ram as d e la G eo g rafía Física, se d e b e e n g ra n p a r te a sus o ríg en es lig a d o s a cien cias n i geográficas ni h istó ricas, c o m o la M e te o ro lo g ía , la A stro física y la Física. S in em b arg o e n e l ú ltim o d e c e n io el cu ltiv o d e la C lim ato lo g ía d e n tro d e la G e o g ra fía F í­ sica h a e x p e rim e n ta d o u n sin g u la r a v an ce, p o r lo q u e s e g u ra m e n te y a no p o d ría d e c irse a h o ra , c o m o M u ñ o z (1979), q u e la C lim ato lo g ía es un o d e los m ás im p o rta n te s p ro b le m a s d e in a d e c u a ció n in te rn a q u e p re s e n ta la G e o ­ g ra fía F ísica. A n u e s tr o p a r e c e r h a ju g a d o u n im p o r ta n te p a p e l e n e ste av an ce d e la C lim a to lo g ía la c o o p e ra c ió n q u e m u c h o s d e n u e stro s c lim a tó ­ logos v ie n e n re a liz a n d o c o n físicos d el aire y m a te m á tic o s, d e la m ism a m a ­ n e ra q u e lo h a sido p a ra los g e o m o rfó lo g o s la c o la b o ra c ió n co n geólogos, h id ró lo g o s y a g ró n o m o s.

3.2. E volución histórica 3.2.1. Precedentes C o m o m u c h a s o tra s c ie n c ia s, los o ríg e n e s d e la C lim a to lo g ía p u e d e n tra z a rse h a sta tiem p o s re m o to s, y sus p rim e ro s p a so s h allarse e n la A stro lo gía, la R elig ió n y la M ed icin a, ta l c o m o se ñ a la n los a u to re s q u e h a n tra ta d o el te m a y d e los q u e sa c a m o s la in fo rm a c ió n q u e sig u e (A lb e n to sa , 1975; M arzol, 1989; L a m b , 1972-1977; L ó p e z G ó m e z , 1986; W igley et a l, 1981). H a sta n o so tro s h a n lleg ad o n u m e ro so s ejem p lo s d e l se n tid o religioso q u e se a p lic a b a a c ie rto s fe n ó m e n o s a tm o sfé ric o s, c o m o e n e l c aso d e H o m e ro , q u ie n a lre d e d o r d e 900 a. d e C ., c u lp a b a a los d io ses d e los cam b io s m e te o ­ rológicos, y el in v erso d e A ris tó te le s , q u e llegó a e s ta r e n la cárcel p o r afir­ m a r q u e la llu v ia p ro c e d ía d e las n u b e s y n o d e Júpiter. E s in te r e s a n te s e ñ a la r q u e e n la a n tig u a G re c ia e x iste n n u m e ro sa s m u estras d e la p re o c u p a c ió n q u e se te n ía p o r las rela cio n e s h o m b re -a tm ó s­ fera, e n c u a d ra d a s m u c h a s d e ellas, seg ú n P a ttiso n (1964), e n la m ás p u ra trad ició n eco ló g ica y q u e , e n alg u n as ocasio n es, p u e d e n se r un cla ro e x p o ­ n e n te d e las id e a s p re c o n iz a d as m u ch o m ás ta rd e , e n el siglo x ix , p o r la e s ­ cu ela d e te rm in ista . A s í H ip ó c ra te s , e n el 400 a. d e C ., e n su o b ra L o s aires, aguas y lugares re c o m ie n d a e s tu d ia r la in flu en cia q u e e jerc e la a tm ó sfe ra e n

el h o m b re , se ñ a la n d o q u e e l a ire fresco y e l sol tie n e n e fe cto s te ra p é u tic o s eficaces e n la salud. T am b ié n E stra b ó n , e n su tra ta d o G eographiká, e n e l si­ glo I a. d e C ., c u e n ta com o lo s c á n ta b ro s so n g e n te co n un c a rá c te r fe ro z y b ru ta l a cau sa d e la a sp e re z a d e l p aís e n el q u e viven y d el rig o r d e l clim a. S én eca, e n su lib ro d e l a ñ o 60 Q uestiones Naturales, escrib e so b re la m a la calid ad d el a ire e n la ciu d a d d e R o m a , lo cu al p o d e m o s c o n sid e ra r c o m o u n a p re o c u p a c ió n p o r u n p ro b le m a ta n a c tu a l co m o el d e la p o lu c ió n a t­ m osférica. F u e e n C h in a d o n d e se lle v aro n a c a b o las p rim e ra s o b serv ac io n es a t­ m o sféricas d e tip o cien tífico, ya q u e se tie n e n n o ticias q u e d u ra n te la d in a s­ tía Y in (1300 a. d e C.) se to m ó n o ta d u ra n te d iez d ías seguidos d e la n u b o si­ d a d , la niev e y el v ien to , lleg a n d o m ás ta rd e a m e d ir la a ltu ra d e la c a p a d e lluvia. P e ro es a A ristó te le s a q u ien se le re c o n o c e el m é rito d e fijar la s p ri­ m e ra s b a ses q u e fo rm a rá n el c u e rp o te ó ric o d e la fu tu ra C lim a to lo g ía , al tr a ta r e n su o b ra L o s M eteo ro s d e los fe n ó m e n o s q u e o c u rre n e n e l aire , a d e m á s d e lo s d e la tie rra , y e s ta b le c e r la s re la c io n e s c a u sa -e fe c to e n tr e eso s fe n ó m e n o s a tm o sfé ric o s y la e x iste n c ia d e zo n a s clim áticas. E n este tie m p o se c o n fecc io n ab an c ale n d ario s e n los q u e s e re g istra b a n la sucesión d e ac o n tec im ien to s a tm o sfé ric o s a lo larg o d e l a ñ o . D e igual fo rm a se re a li­ z a ro n p rev isio n es d e l tie m p o , alg u n as d e las cuales, c o m o o c u rría e n la e ta ­ p a a n te rio r, ho y n o se co n sid era n válidas. P o r e je m p lo , T eo frasto , discíp u lo d e P la tó n y A ristó te le s, e n su s o b ra s L o s vien to s y S ig n o s del tiem po, e sc ri­ ta s e n el a ñ o 300 a. d e C ., e sta b le c e reglas p a ra p re d e c ir e l tie m p o te n ie n d o e n c u e n ta los cam bios y las fases d e la luna; lo m ism o h a c e V arró n , u n e r u ­ d ito ro m a n o , e n el añ o 60 a. d e C . P o r esos años, E u d o x io su g ie re q u e ex iste u n a p e rio d ic id a d e n los fe n ó m e n o s a tm o sfé ric o s y A r a to d e Soli e sc rib e un tra ta d o titu la d o Prognóstica. E n el p e río d o d e tie m p o q u e v a d e sd e los p rim e ro s a ñ o s d e e s ta e r a h a s­ ta co m ien zo s d el siglo x v il asistim os a tím id o s d escu b rim ie n to s re la c io n a ­ d o s co n la atm ó sfera, ta n to e n lo re fe re n te a te o ría s co m o e n lo q u e c o n c ie r­ n e a los a p a ra to s d e m e d id a , a sí com o al d e sv a n e cim ien to d e c o n o cim ien to s a n tig u o s q u e se s u s te n ta b a n só lo e n las c re e n c ia s re lig io sa s d e la é p o c a . D e n tro d e e s ta am p lia e ta p a h a y q u e se ñ a la r q u e d u ra n te la E d a d M ed ia, al igual q u e o c u rrió e n o tra s m u c h as ciencias, se p ro d u jo u n p e río d o d e e s ta n ­ c a m ie n to y re tro c e so e n el e stu d io d el m e d io atm o sférico . L a o b ra m á s d e s­ ta c a d a d e la M e teo ro lo g ía M edieval es la re a liz a d a p o r el inglés M e rle en 1137 c o m o re su lta d o d e re c o g e r d a to s d u ra n te sie te a ñ o s seguidos. A d e m á s escrib ió un tra ta d o so b re la p red icció n d el tiem po. E n el a ñ o 1304 D ie tric h d e F re ib u rg fo rm u la la p rim e ra te o ría so b re el arco iris y se c o m ien z a a u tiliz a r e l p lu v ió m e tro d e fo rm a g e n e ra liz a d a e n C h in a y C o re a . E n el a ñ o 1450 L é o n e B a ttista A lb e rti c o n stru y e el p rim e r a n e m ó m e tro y el m a te m á tic o a le m á n N icolás C ry fts co n sid e ra la p o sib ili­

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dad d e m e d ir la h u m e d a d c o n u n a p e lo ta d e la n a . C in c u e n ta a ñ o s m á s tard e L e o n a rd o d a V inci d ise ñ a un h ig ró m e tro y los p lan o s d e u n a veleta. G alileo, a fin ales d e l siglo x v i, co m ien za su s tra b a jo s so b re la m ed ic ió n d e la te m p e ra tu ra q u e le llev arán a c o n c e b ir el té rm o m e tro . E n e l a ñ o 1536 a p a ­ rece el p rim e r m a p a e n el q u e los v ien to s se se ñ a la n p o r N , N E , E , etc., en lu g ar d e los an tig u o s n o m b re s y fig u ras m íticas, y se co m ienzan a v islum brar los p ro fu n d o s c am b io s q u e se v a n a e x p e rim e n ta r e n e l se n o d e esta ciencia a p a rtir d e e s e m o m en to .

1860 B u y s-B a llo t e s ta b le c e la re la c ió n d e l v ie n to y la d istrib u c ió n d e la p re sió n , y a n u n c ia su re g la s o b re e l g iro d e l v ie n to e n fu n c ió n d e la p re ­ sió n . T e isse re n c d e B o rg , e n 1902, d e sc u b re la ex iste n c ia d e o tr a c a p a a t­ m o sfé ric a , la e s tra to s fe ra , p o r e n c im a d e la c o n o c id a h a s ta e n to n c e s , la tro p o s fe ra . E n 1880 A itk e n p u b lic a u n tra b a jo s o b re las p a rtíc u la s e n su s­ p e n sió n e n la a tm ó sfe ra q u e sirv e n d e n ú cle o s d e c o n d e n sa c ió n d e l v a p o r d e ag u a . S in e s te e stu d io h o y n o p o d ría m o s e n te n d e r p o r q u é s e fo rm a n las g o ta s d e llu v ia e n u n a n u b e.

3.2.2. Consolidación E s a p a rtir d e l siglo x v ii c u a n d o se p ro d u c e u n im p o rta n te av an ce de e sta disciplina. L o s m otivos d e e llo so n varios. E n p rim e r lu g a r la fo rm u la ­ ción d e te o ría s s o b re el fu n c io n a m ie n to d e los e le m e n to s atm o sférico s, en b a se a los avan ces d e las ciencias físicas, q u e p e rm ite n el d esarro llo teó ric o de n u m e ro sa s ley es q u e ex p lican e l fu n c io n a m ie n to d e la a tm ó sfe ra , y d e las m a te m á tic a s c o m o su in s tru m e n to p a r a la fo rm u la c ió n a p ro p ia d a d e las m ism as. E n se g u n d o lugar, la p ro life ra c ió n d e m ed icio n es co n las q u e p u e ­ d en p ro b a rs e o re fu ta rse las te o ría s p re v ia m e n te estab lecid as, y fu n d a m e n ­ ta lm e n te g racias a l d e sa rro llo d e in stru m e n to s d e m ed id a . E n te rc e r lugar, com o re s u lta d o d e la o b te n c ió n d e d a to s y d e los inicios d e l tra ta m ie n to e s­ tad ístico d e los m ism os, se in icia la e la b o ra c ió n d e los p rim ero s m a p a s so b re la d istrib u ció n m e d ia d e alg u n o s e le m e n to s clim áticos. L a o b te n c ió n d e d a ­ tos se vio in ten sificad a, co n so lid a d a y siste m a tiz ad a co n la c rea ció n d e una re d , nacio n al p rim e ro e in te rn a c io n a l d esp u és, d e estac io n es d e m edición. F in a lm e n te ta m b ié n e s d ig n o d e d e sta c a r la p ro life rac ió n d e p u b licaciones so b re te m a s m e te o ro ló g ic o s y clim atológicos. E n c u a n to a los d e s c u b rim ie n to s e n e l d o m in io d e la te o ría a tm o s fé ri­ ca, se re a liz a n tra b a jo s q u e c o n s titu y e n la b a s e p a r a la c o m p re n sió n y m e ­ d ició n d e los fe n ó m e n o s a tm o sfé ric o s (D e ttw ille r, 1982). E n e s te se n tid o d e sta c a n las te o ría s y tra b a jo s d e R o b e r t B o y le, q u ie n e n 1659 e sta b le c e la ley so b re la re la c ió n q u e e x iste e n tr e e l v o lu m e n y la p re s ió n , los d e G e o rge H a d le y al d e s a rro lla r e n 1735 su te o ría s o b re la in flu en cia d e la r o ta ­ ció n d e la tie r r a e n la c irc u la c ió n d e los alisios. E n 1805 L a p la c e fo rm u la su le y s o b re la v a ria c ió n d e la p re s ió n co n la a ltitu d y e n 1822 D o v e d e sc u ­ b re q u e las te m p e sta d e s se o rig in a n p re c isa m e n te c u a n d o las m asas d e aire p o la r y tro p ic a l e n tr a n e n c o n ta c to . E n 1835 e l m a te m á tic o fra n c é s G u sta ve d e C o rio lis e n u n c ia su te o re m a s o b re la a c e le ra c ió n d e los c u e rp o s en m o v im ie n to , te o ría im p re sc in d ib le p a r a c o m p re n d e r e l m o v im ie n to d e las m asas d e a ire s e n la tie rra . F e r r e l p ro p o n e e n 1856 u n e s q u e m a d e circu ­ lac ió n g e n e ra l a tm o sfé ric a q u e m o d ific a el d e F lad le y (F ig u ra 3 .1 ), y e n

E n tre los a p a ra to s c o n stru id o s d u r a n te esto s a ñ o s, m u ch o s d e lo s c u a ­ les to d a v ía se utilizan, h a y q u e d e sta c a r e l h ig ró m e tro d e F e rn a n d o I I de T o scan a y d e S a u ssu re , e l te rm ó m e tro flo re n tin o y d e C ro n w ell, e l b a ró m e ­ tro d e T o rricelli, el h e lió g ra fo d e C a m p b e ll y el p lu v ió m e tro d e B eckley. D e sta c a n tra b a jo s co m o los re a liz a d o s e n 1742 p o r A n d e rs C elsiu s y p o r H u y g en s, los cuales p ro p u sie ro n el siste m a d e m ed ició n d e la te m p e ra tu ra y su escala d e sd e los c e ro g ra d o s (co n g elació n d el a g u a) h a s ta los cien g ra ­ d o s c e n tíg ra d o s (e b u llic ió n d e l a g u a ); la e sc a la p a r a m e d ir la fu e rz a d e l v ie n to in v e n ta d a p o r B e a u fo rt e n 1806; las av erig u ac io n es d e S a u ssu re de q u e la m e jo r fo rm a d e m e d ir la h u m e d a d d el a ire e r a a trav és d el cab ello h u m an o . L a acum ulación y siste m atiza ció n d e d a to s, g e n e ra d o s g racias a la exis­ ten c ia d e in stru m e n to s p a r a m e d ir los fen ó m e n o s atm o sférico s, p e rm ite re a ­

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lizar los p rim e ro s m a p a s d e d istrib u c ió n d e a lg u n o s e le m e n to s clim áticos. A sí, e n 1769 B e n ja m ín F ra n k lin d ise ñ a u n m a p a e n e l q u e se indica e l re c o ­ rrid o d e la c o rrie n te d e l G u lf S tre a m en el A tlá n tic o , en 1843 E lia s L oom is realiz a el p rim e r m a p a sin ó p tico e n e l q u e se re p re s e n ta u n a to rm e n ta so b re el e s te de E E U U , e n 1817 A le x a n d e r von H u m b o ld t p u b lica u n m a p a de iso te rm a s a e s c a la m u n d ia l, e n 1845 M a u ry re a liz a las c é le b re s c a rta s d e v iento s y c o rrie n te s p a ra u so d e n av eg an tes. E n 1864, R e n o u tra z a la p rim e ­ ra c a rta d e isó b a ra s m ed ias e n e l te rrito rio fran cés. E n 1869, B u c h a n t rea li­ za la p rim e ra c a rta acerca d e la d istrib u ció n d e la p re sió n a escala m undial. E n tre 1878 y 1882, K o p p e n y J. v a n B e b b e r tra z a n las tra y e c to ria s d e las te m p e sta d e s ciclónicas y re a liz a n m a p a s m u n d ia le s d el re p a rto d e las te m ­ p e ra tu ra s m e d ia s y d e la d irecció n y v elo cid ad m e d ia d e los v ien to s e n su ­ perficie. E n 1886, T e isse re n t d e B o rt rea liz a e l p rim e r m a p a m u n d ia l d e la d istrib u ció n a n u a l y m en su al d e la n u b o sid a d . E n e sto s añ o s, L lo o m s p re p a ­ ra su p rim e r p la n isfe rio d e p re c ip ita c io n es y E d m u n d H a lle y publica u n m a ­ p a d e los v ie n to s alisios. L a ex isten cia d e ta n v a ria d a in fo rm ació n , o b te n id a a trav és d e las o b ­ serv acio n es m e te o ro ló g ic a s llev ad as a c ab o e n m u c h o s p aíses, h a c e v e r la n ecesid ad d e su sistem atizació n y o rg an izació n . Y e s e n 1817 c u a n d o u n m é ­ dico alem án , J o h a n n K an o ld , p ro p o n e la c re a c ió n d e u n a re d in te rn a c io n a l d e o b serv acio n es m e teo ro ló g icas, p ro p u e s ta q u e cristaliza e n 1847 cu an d o se fu n d a el In s titu to M e te o ro ló g ic o p ru sia n o b a jo la in iciativa d e A . von H u m b o ld t. A p a rtir d e e s te m o m e n to se c re a n In stitu to s o Servicios M e te o ­ rológicos e n m u ch o s p aíses e u ro p e o s, co m o la R o y a l M eteo ro lo g y Society d e L o n d re s (1850), e l In s titu to M e te o ro ló g ic o d e C ristia n ía e n O slo (1866), el In stitu to M eteo ro ló g ico d e D in a m a rc a (1872), el In stitu to M eteo ro ló g ico d e E sto c o lm o (1873), el B u re a u C e n tra l M é té o ro lo g iq u e d e P arís (1878). E n este a ñ o se c re a ta m b ié n la O rg an izació n M e te o ro ló g ica In te rn a c io n a l y a p a rtir d e ello se v a co n sig u ien d o u n a e x te n sa re d d e esta cio n e s m e te o ro ló ­ gicas p e rm a n e n te s re p a rtid a s p o r to d o el m u n d o . E n el c a so d e n u e stro p a ís se tie n e c o n sta n c ia d e q u e e n 1737 la R ea l A c ad e m ia M é d ic o -M a trite n se d e te rm in ó q u e se e m p e z a ra n las o b serv ac io ­ nes diarias d e la p re sió n y la te m p e ra tu ra . A fin ales d e este siglo, R o d ríg u e z C a m p o m a n e s d isp u so q u e los c o rre g id o re s y a lc a ld e s d e las c iu d a d e s del re in o re m itie se n a M a d rid n o ticias q u in c e n a le s so b re e l tem p le d el aire , las lluvias, n ieb las, v ien to s, n u b e s, rocíos, te m p e sta d e s y d e m á s m e te ó ro s q u e se o b serv asen , se ñ ala n d o su in flu en cia en la v id a v eg etal y so b re las cose­ chas (G a rc ía P e d ra z a y G im é n e z d e la C u a d ra , 1985). E n 1790, p o r m a n d a ­ to del re y C arlo s IV, se c re a e l el O b se rv a to rio A stro n ó m ic o d e M a d rid , p e ­ ro h a s ta 46 a ñ o s m á s ta r d e , e n 1836, n o se c re ó e n In s titu to C e n tra l M eteo ro ló g ico . E n 1911 a d o p ta e l n o m b re d e Servicio y ad em ás d e su s la­ b o re s in v estig ad o ras se d e d ic a a p ro p o rc io n a r los d a to s n e cesario s p a ra e s­

tudios clim atológicos a p e rso n a s y en tid a d e s. D e to d a s sus fin alid ad es, la d i­ rig id a a los m e d io s d e tra n s p o rte (a é re o y m a rítim o ) fu e la m ás im p o rta n te , n o e n v a n o el S ervicio p e rte n e c ía al M in isterio d el A ire . E n la a ctu alid a d , al s e r tra sp a sa d o al M in isterio d e T ran sp o rtes y C o m u n icacio n es, vuelve a lla­ m arse In stitu to y sus fin alid ad es siguen sien d o las d e investigar, p re d e c ir e inform ar. O tra ca ra c terístic a a d e sta c a r d u ra n te esta e ta p a e n la h isto ria d e la C li­ m ato lo g ía es la publicación d e g ra n c a n tid a d d e a lm a n a q u e s d e l tiem p o y de los p rim e ro s tra ta d o s so b re e s ta ciencia, alg u n o s d e ellos m uy im p o rta n te s y v igentes to d a v ía. P o r ejem p lo , e n 1883, Ju liu s H a n n p u b lic a su H a n d b u ch der K lim atologie, o b ra fu n d a m e n ta l e n el p o ste rio r d e sa rro llo d e la C lim a­ tolo g ía y q u e sigue e sta n d o p re se n te e n la b ib lio g rafía a ctu al d e m u ch o s m a­ nuales. O tra s m u e stra s las o frec en la G eographie d e A . H e ttn e r e n 1901, el Traité de G éo g ra p h i d e E . d e M a rto n n e en 1909 o el H a n d b u c h d e r K lim a to ­ logie d e R . G e ig e r en 1930. T am b ién se in clu y en a p a rta d o s d e d ica d o s al cli­ m a e n p u blicaciones d e te m á tic a m ás am plia. E s el caso del D iccionario g eo ­ gráfico, histórico y estadístico d e E sp a ñ a d e P ascual M a d o z (1845-1850) q u e an tes d e d e sc rib ir ca d a p ro v in cia e sp a ñ o la a lu d e a los rasgos clim áticos de la m ism a. E n alg u n o s casos, la cró n ica d e fe n ó m en o s atm o sférico s excepcio­ nales o cu rrid o s co n a n te rio rid a d a ese m o m e n to su p o n e n u n a b a se d e in fo r­ m ación d e g ra n valor.

3.2.3. Desarrollo E s ta e ta p a se c ara c teriz a p o r e l d e sa rro llo d e d o s a sp e cto s clim áticos. P o r un lad o la e la b o ra c ió n d e clasificaciones d e los diversos clim as d e la tie ­ rra , y p o r el o tro el c o n o cim ie n to cad a vez m ás n o ta b le d e la e stru c tu ra v e r­ tical d e la atm ó sfera. E l p rim e r a sp e cto es ese n c ia lm e n te clim ático, m ie n ­ tra s q u e e l s e g u n d o p e r te n e c e a l te r r e n o d e la M e te o ro lo g ía , p e r o sus re p ercu sio n e s h a n sido fu n d a m e n ta le s en la m a n e ra có m o se e n tie n d e y es­ tu d ia el clim a e n la actu alid ad . A finales d el siglo XIX y com ienzos d e l XX surgen las p rim eras clasifica­ ciones clim áticas basad as, casi siem pre, e n u n o o dos elem en to s (esencialm en­ te te m p e ra tu ra y lluvia), so b re los q u e se rea liz a un tra ta m ie n to cuantitativo sencillo y, a m en u d o , ela b o rad a s so b re b ases d e confines biogeográficos. E s en esto s m o m e n to s c u a n d o la C lim a to lo g ía se a c e rc a m á s a la G e o g ra fía p u e sto q u e se aplican sus m éto d o s y clasificaciones a la superficie terrestre, m ien tras q u e h a sta en to n ce s lo q u e h abía p re d o m in a d o e ra la ciencia m e te o ­ rológica con estudios e m in e n te m e n te físicos d e la atm ósfera. E n tre las p rim e ra s clasificaciones clim áticas es n ecesario d e stac ar las re a ­ lizadas p o r A n g o t e n la p rim e ra d éca d a d e l siglo XX, p o r K o p p en so b re la

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relació n e n tre clim a y v eg etació n e n 1918, o la e la b o ra d a p o r D e M a rto n n e e n 1909, sin lu g a r a d u d as la m ás g eográfica p o rq u e las d en o m in acio n es de los d ife re n te s tip o s clim áticos se re fie re n a z o n a s d e la su p erficie te rre stre . A co n tin u a c ió n su rg e n g ra n c a n tid a d d e clasificaciones e índices clim áticos con fin alid ad es m u y d isp ares, g e n e ra lm e n te b a sa d a s e n o p e ra c io n e s m a te ­ m áticas c o m p licad as y cuyo re su lta d o , al se r a p lic ad o s a zo n as d e la tie rra distintas d e las q u e se u tiliz a ro n e n su e la b o ra c ió n , n o e ra sie m p re fiable. P rá c tic a m e n te la to ta lid a d d e e sta s clasificacio n es, c u y a b ase es e se n c ia l­ m e n te el tra b a jo estad ístico y an alítico , n o tu v ie ro n e n c u e n ta q u e el clim a es el re su lta d o d e re a lid a d e s físicas q u e o b e d e c e n a leyes d e te rm in a d a s. Sin e m b a rg o , a ñ o s m á s ta rd e su rg irá n c la sific a cio n es re la c io n a d a s ex clu siv a­ m e n te co n la a tm ó sfe ra y sin te n e r en c u e n ta n in g ú n p a rá m e tro clim ático. E n tre ellas d e sta c a n las realizad as p o r A lissov, S chinze, L ü rk e , D in ies, A ustin, F lo h n o P o n e. P a ra le la m e n te a esto s estu d io s, s e inicia, d e fo rm a sistem ática, el e stu ­ d io d e la e s tru c tu ra vertical d e la a tm ó sfe ra (F ig u ra 3.2). E s ev id e n te q u e el co n o cim ien to d e lo q u e re a lm e n te o c u rre e n la a lta a tm ó sfe ra n o se co n si­ g u e h a sta los a ñ o s se se n ta d e e s te siglo con el la n z a m ie n to d e satélites, p ero los o ríg e n e s d e ta le s tra b a jo s lo s e n c o n tra m o s a p rin c ip io s d el sig lo x ix cuan d o , co n los m e d io s q u e se c o n ta b a e n e s e m o m e n to , se p o te n c ia n las m ediciones e n los o b se rv a to rio s d e alta m o n ta ñ a y se inicia el re g istro d e al­ gunos e le m e n to s clim áticos p o r m e d io d e la n z a m ie n to d e globos. L as p ri­ m eras ascen sio n es en g lo b o d e q u e se tie n e n n o ticias so n la d e G ay-L ussac y B io t e n 1804, q u ie n e s lle g a ro n h a sta los 3.500 m d e altitu d e n su m edición de te m p e ra tu ra s , y las d e P iazzi-S m yth e n 1858 a la cim a d el T eid e p a ra m e ­ dir la te m p e ra tu ra y la h u m e d a d . E n 1892 H e rm itte y Besan16 mm

= 70%

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Figura 9.1. M uestradores: a) US D H48 de integración en profundidad; b) HelleySm ith portátil p ara carga de fondo. E l m u e s tr e o d e la c a rg a d e f o n d o c o n H e lle y -S m ith (F ig u ra 9 .1 .b ) e n u n a se c c ió n d e río se re a liz a d e m a n e r a in te g r a d a e n a n c h u ra p a r a o b te n e r u n a ta s a d e tr a n s p o r te m e d ia e n to d o e l tra n s e c to . L a s m u e s tr a s se to m a n e n in te rv a lo s n o s u p e rio re s a l 20 % d e la a n c h u ra to ta l d e la se cc ió n o b je to d e e s tu d io . E l tie m p o d e m u e s tr e o e n c a d a p u n to d e b e ser, si e s p o sib le , c o ­ m o m ín im o d e 5 m in u to s, a u n q u e p u e d e v a r ia r s e g ú n la s ta sa s d e tra n s p o r te o b se rv a d a s . L a s m u e s tra s s e d e b e n to m a r p o r d u p lic a d o y, u n a v e z re c o g i­ d a s , d e p o s ita r la s e n b o ls a s d e p lá s tic o y e tiq u e ta rla s . S e r e c o m ie n d a u n a a te n c ió n e sp e c ia l a la o b s e rv a c ió n d e l m o v im ie n to d e d u n a s u o tr a s fo rm a s m ig ra to ria s e n e l c a n a l d e l río d u r a n te la re a liz a c ió n d e l m u e s tre o . A sim is­ m o , se te n d r á u n c u id a d o e sp e c ia l e n a lte r a r el m ín im o p o s ib le e l le c h o d el río al c o lo c a r e l m u e s tre a d o r, s o b r e to d o e n le c h o s c o n m a te ria le s fin o s f á ­ c ilm e n te a lte ra b le s , c o m o a r e n a s y g ra v a s. U n b u e n a d e sc rip c ió n d e e s te ti­ p o d e m u e s tr e a d o r e s se p u e d e e n c o n tr a r e n E m m e tt (1979) y e n S h e n y Ju lie n (1993). L a s ta s a s d e tr a n s p o r te d e f o n d o a p a r tir d e m u e s tra s p u n tu a le s se e x ­ p re s a n e n p e s o su m e rg id o p o r u n id a d d e tie m p o p o r u n id a d d e c a n a l, y se p u e d e n re la c io n a r c o n p a r á m e tr o s h id rá u lic o s (c a la d o , v e lo c id a d ). A sim is­ m o , e n re la c ió n a re g is tro s d e c a u d a l s e p u e d e n u tiliz a r p a r a c a lc u la r p r o ­ d u c c io n e s d e s e d im e n to d e c u e n c a s d e d r e n a je a la rg o p la z o . O tra s té c n ic a s u tiliz a d a s p a r a la e v a lu a c ió n d e la v a ria b ilid a d e sp a c ia l y te m p o ra l d e l le c h o d e l río y d e l tr a n s p o r te d e fo n d o e n c a n a le s flu v ia les so n ,

re s p e c tiv a m e n te , las c a d e n a s d e e ro sió n y los tra z a d o re s n a tu ra le s y artific ia ­ les. L a s c a d e n a s d e e ro s ió n se h a n u tiliz a d o e n u n a g ra n v a rie d a d d e situ a c io ­ n e s flu v iales p a r a d e te rm in a r la e ro s ió n y la d e p o sic ió n to ta l d e s e d im e n to o c u r r id o d u r a n te u n a c r e c id a ( L e o p o ld e t al., 1966; L a r o n n e y D u n c a n , 1989). L a v e n ta ja d e la s c a d e n a s e s q u e e s u n a té c n ic a b a r a ta y q u e só lo r e ­ q u ie r e c o n tro l a n te s y d e s p u é s d e la s cre cid a s. S u s p rin c ip a le s in c o n v e n ie n ­ te s ra d ic a n e n la p o sib ilid a d d e a lte r a r e l le c h o d e l río d u r a n te su in s ta la ­ c ió n , y e n q u e su b ú s q u e d a d e s p u é s d e las c re c id a s p u e d e s e r c o m p lic a d a , e sp e c ia lm e n te si e l c a u d a l es im p o rta n te . E l u so d e tr a z a d o re s h a sid o a m p lia m e n te u tiliz a d o e n G e o m o rfo lo g ía , e s p e c ia lm e n te p a r a la id e n tific a c ió n d e fu e n te s d e s e d im e n to e n c u e n c a s d e d r e n a je y p a r a e l e stu d io d e l m o v im ie n to d e s e d im e n to , g e n e ra lm e n te c a rg a d e fo n d o , e n río s. A lg u n o s d e lo s tra z a d o re s m ás c o n o c id o s s o n lo s r a d io a c ­ tiv o s, la s p ie d ra s p in ta d a s y flu o re sc e n te s, y los m a g n é tic o s. E x p e rim e n to s c o n e s te tip o d e tr a z a d o r e s s e p u e d e n se g u ir e n T h o m e y L e w in (1979). E l u s o d e tra z a d o re s n a tu r a le s h a sid o u tiliz a d o e n G e o m o r fo lo g ía flu v ial p a ra e l e s tu d io d e l tr a n s p o r te d e fo n d o , e s p e c ia lm e n te e n río s d e g ra v a s . U n e je m p lo in te re s a n te d e a p lic a c ió n d e e s ta té c n ic a se p u e d e c o n s u lta r e n E rg e n z in g e r y C u s te r (1983).

9.3 . M éto d o s y técn icas d e laboratorio P a r a q u e lo s r e s u lta d o s d e los a n á lisis físico s y q u ím ic o s d e la s m u e s tra s d e a g u a y s e d im e n to o b te n id a s e n e l c a m p o s e a n fia b le s, h a y q u e p r e p a r a r y c o n s e rv a r las m u e s tra s d e u n a m a n e r a a d e c u a d a , d e m a n e ra q u e n o s u fra n a lte ra c io n e s o n o s e p ie r d a n in g u n a d e su s p ro p ie d a d e s . E n e s te a p a r ta d o s e d e s c rib e n lo s m é to d o s y té c n ic a s d e la b o r a to r io q u e s e u tiliz a n p a r a la p re p a r a c ió n y c o n se rv a c ió n d e m u e s tra s d e a g u a y s e d i­ m e n to , ju n ta m e n te c o n a lg u n a s d e la s d e te r m in a c io n e s físic a s y q u ím ic a s q u e s e p u e d e n lle v a r a c a b o e n la b o ra to rio s d e G e o g r a fía F ísica. S e p r e s e n ­ t a ta m b ié n e l m é to d o g ra v im é tric o p a r a la d e te r m in a c ió n d e la h u m e d a d d e l su e lo . F in a lm e n te , e s im p o rta n te p o n e r én fasis e n la lim p ie z a y la c o n ­ s e rv a c ió n d e l m a te ria l d e c a m p o y d e la b o ra to rio , c o m o b a s e p a r a u n u so c o rre c to . P a r a u n a v isió n d e ta lla d a d e té c n ic a s d e la b o ra to r io e n G e o g ra fía F ísic a s e re c o m ie n d a c o n s u lta r Ú b e d a y S a la (1995).

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9.3.1. Preparación y conservación de muestras

U n a v e z s e h a n tra s la d a d o las m u e s tra s d e a g u a al la b o ra to rio , s e d e b e p r o c e d e r a su p re p a ra c ió n y c o n se rv a c ió n a n te s d e s e r a n a liz a d a s q u ím ic a ­

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m e n te . L a s e p a ra c ió n d e l a g u a d e l s e d im e n to e n s u s p e n s ió n e s e l p rim e r p a ­ so e n e s te p ro c e s o . P a r a e llo , s e d e b e f iltra r la m u e stra . E s te p a s o se re a liz a p o r m e d io d e u n e q u ip o d e filtra c ió n . E s te in s tr u m e n to e s tá c o m p u e sto g e ­ n e r a lm e n te p o r u n a b o m b a d e v a c ío m a n u a l o e lé c tric a , u n tu b o d e c o n e ­ x ió n , u n e q u ip o d e filtra c ió n , u n filtro d e c e lu lo s a d e 0,45 m m , y u n as p in ­ zas. C o m o p a s o p r e v io s e d e b e t a r a r el filtro e n u n a b a la n z a d e precisió n . U n v a lo r d e re fe r e n c ia p a r a filtro s d e c e lu lo s a c o m u n e s e s 8 0 m g. U n a v e z filtra d a , la m u e s tr a d e a g u a s e d iv id e e n s u b m u e s tra s , q u e se c o n se rv a n e n fra sc o s c o n v e n ie n te m e n te e tiq u e ta d o s e n la n e v e ra a 4 °C h a s ­ ta el m o m e n to d e lle v a r a c a b o las d e te rm in a c io n e s q u ím ic a s n e c e sa ria s. E n c o n c re to , la s u b m u e s tr a p a r a e l an álisis d e c a tio n e s (100 m i) s e g u a rd a co n u n a s o lu c ió n d e á c id o n ítric o ( H N 0 3). L a s o tr a s s u b m u e s tra s (100 m i p a ra el a n á lisis d e a n io n e s y 25 m i p a r a el a n á lisis d e silicio ) s e g u a rd a n sin c o n ­ se rv a n te s. E n c o n d ic io n e s ó p tim a s d e d is p o n ib ilid a d d e lo s e q u ip o s d e análisis, la d e te rm in a c ió n d e la c o n c e n tr a c ió n d e sílice s e d e b e r e a liz a r e n u n p la z o d e 24 a 48 h o ra s . E l r e s to d e d e te rm in a c io n e s q u ím ic a s s e d e b e n re a liz a r e n u n p la z o m á x im o d e u n a s e m a n a . P a r a m á s in fo rm a c ió n s o b r e m é to d o s d e c o n ­ s e r v a c ió n y a n á lis is d e m u e s tr a s d e a g u a s e r e c o m ie n d a c o n s u lta r S u e ss (1982). U n a v e z la s m u e s tr a s h a n s id o tr a s la d a d a s a l la b o r a to r io , las b o te lla s u tiliz a d a s e n e l c a m p o d e b e n lim p ia rs e m e tic u lo s a m e n te a n te s d e s e r u sa d a s d e n u e v o , d e c a r a a e v ita r to d o p o s ib le rie s g o d e c o n ta m in a c ió n . P a ra ello , u n p ro c e d im ie n to d e lim p ie z a fia b le c o n s is te e n d e ja rla s d u r a n te 2 4 h o ra s co n u n a so lu c ió n d e á c id o n ítric o 0,01 N al 10% y p o s te r io r m e n te e n ju a g a r­ las v a ria s v e c e s c o n a g u a b id e s tila d a h a s ta q u e la c o n d u c tiv id a d re s u lta n te s e a m e n o r a 5 ¡ iS c m -1. A sim ism o , se d e b e r á te n e r u n c u id a d o e sp e c ia l e n lim p ia r to d o s los in s­ tru m e n to s d e m e d ic ió n a n te s d e re a liz a r n u e v a s m e d ic io n e s e n e l c a m p o o p ru e b a s e n el la b o r a to r io , m u y e s p e c ia lm e n te si las m u e s tra s d e a g u a c o rre s ­ p o n d e n a p u n to s d e c o n tr o l e n río s d ife re n te s. L a lim p ie z a se e fe c tu a rá la ­ v a n d o lo s in s tru m e n to s c o n a g u a d e s tila d a ta n ta s v e c e s c o m o s e a n e c e sa rio , h a s ta q u e la so lu c ió n r e s u lta n te te n g a u n a c o n d u c tiv id a d m e n o r a 5 /J.S c m -1.

9.3.2. Determinaciones químicas

m in a n te s (p . e j., m e r c u r io ) y n o c o n ta m in a n te s (p. ej., a lu m in io ). L a s té c n i­ cas q u e n o r m a lm e n te s e u tiliz a n p a r a e l a n á lisis d e lo s d if e r e n te s e le m e n to s q u ím ic o s so n : a ) A b s o rc ió n A tó m ic a ( A A ) p a r a c a tio n e s y m e ta le s p e s a d o s ; b ) C ro m a to g r a fía Ió n ic a (C I) p a r a lo s a n io n e s ; c) P la s m a d e I n d u c c ió n (P I) p a r a la sílice. E s te tip o d e a n á lisis r e q u ie r e n u n a te c n o lo g ía so fis tic a d a r a r a ­ m e n te d is p o n ib le e n d e p a rta m e n to s d e G e o g ra fía F ísic a , p o r lo q u e se d e ­ b e n lle v a r a c a b o e n la b o ra to rio s e sp e c ia liz a d o s. S e p r e s e n ta n a c o n tin u a ­ c ió n a lg u n o s p ro c e d im ie n to s h a b itu a lm e n te d is p o n ib le s e n d e p a r ta m e n to s d e G e o g ra fía F ísica p a r a la d e te rm in a c ió n d e d iv e rs o s e le m e n to s q u ím ic o s, c o n c r e ta m e n te el to ta l d e s ó lid o s d is u e lto s , la a lc a lin id a d , la d u re z a , e l c a l­ c io y lo s c lo ru ro s. F in a lm e n te es im p o r ta n te s e ñ a la r q u e , si s e d e s e a r e a liz a r u n a n á lisis p re c is o y d e ta lla d o d e la m u e s tr a d e a g u a , la fia b ilid a d d e lo s r e s u lta d o s d e los a n á lisis q u ím ic o s s e d e b e c o m p r o b a r n e c e s a ria m e n te m e d ia n te la re a li­ z a c ió n d e u n b a la n c e ió n ic o . E l b a la n c e ió n ic o d e u n a m u e s tr a d e a g u a d e b e r e f le ja r q u e la s u m a d e la s c o n c e n tr a c io n e s e q u iv a le n te s d e c a tio n e s (e n m m m o l d m ~3 o e n m e q H ) e s ig u a l a la s u m a d e e q u iv a le n te s d e a n io n e s , s ie n d o la c o n c e n tra c ió n e q u iv a le n te , la c o n c e n tr a c ió n e n p e s o p o r u n id a d d e v o lu m e n (m g H ) d iv id id a p o r e l p e s o a tó m ic o d e c a d a u n o d e los e le m e n ­ to s q u ím ic o s a n a liz a d o s. P a r a q u e u n b a la n c e se a e x a c to la d iv isió n e n tr e la su m a d e c a tio n e s e n e q u iv a le n te s y la su m a d e a n io n e s d e b e s e r ig u a l a 1. U n e r r o r d e ± 5 % e s n o rm a l e n a g u a s c o n c o n c e n tra c io n e s d e m a te ria l d isu e lto in fe rio re s a 50 m g H . M u e s tra s c o n d e sv ia c io n e s s u p e rio re s a ± 10% d e b e n s e r r e c h a z a d a s . D is c re p a n c ia s s u p e rio re s p u e d e n in d ic a r q u e n o s e h a n d e ­ te r m in a d o a lg u n o s e le m e n to s im p o r ta n te s o q u e s e h a n p ro d u c id o e r r o r e s d u r a n te e l p ro c e s o a n a lític o .

• T o ta l d e S o lid o s D isu e lto s L a c o n c e n tr a c ió n to ta l d e s ó lid o s d is u e lto s (T S D ) s e p u e d e d e te r m in a r d e m a n e r a se n c illa e v a p o r a n d o u n v o lu m e n c o n o c id o d e a g u a d e la m u e s tr a p o r m e d io d e u n a e s tu fa a 103 °C . E l v o lu m e n u tiliz a d o p a r a la d e te r m in a ­ c ió n es n o r m a lm e n te d e 100 a 500 m i. E l re c ip ie n te c o n la m u e s tr a s e d e b e ta r a r a n te s y d e s p u é s d e l p ro c e s o d e e v a p o ra c ió n . E l r e s id u o se c o r e s u lta n te s e e x p r e s a e n m g H . E x is te n d ife re n te s f u e n te s d e e r r o r e n e s te p ro c e s o , y a se a a l c a lc u la r la d ife re n c ia e n tr e d o s p e s a d a s p o c o p re c is a s y, e s p e c ia lm e n ­ te , d e b id o a la p é r d id a d e m a te ria l d is u e lto p o r v o la tiliz a c ió n , s o b re to d o b i­ c a r b o n a to s y a n io n e s , e n a g u a s ácid as. E s te tip o d e d e te rm in a c io n e s p u e d e n su p o n er erro re s d e ± 25% . C u a n d o e s n e c e s a r ia la e s tim a c ió n f r e c u e n te d e l t o t a l d e s ó lid o s d i ­ s u e lto s e n a g u a s flu v ia le s , é s t a s e p u e d e e s tim a r in d ir e c ta m e n te a p a r t i r d e

www.FreeLibros.org L a s d e te rm in a c io n e s q u ím ic a s b ásicas q u e se lle v a n a c a b o e n m u e stra s d e a g u a d e r ío n o c o n ta m in a d a s s e re fie re n g e n e ra lm e n te a los io n e s p rin c ip a ­ les, e n tr e ellos: a) c a tio n e s m a y o rita rio s (C a ++, N a +, M g ++ y K +); b ) a n io n e s m a y o rita rio s ( H C O ¡, C E , N 0 3, S O ^ , P O ^-); c) sílice ( S i 0 2). E n e l c a so d e tr a ­ b a jo s m á s d e ta lla d o s se p u e d e n d e te r m in a r ta m b ié n m e ta le s p e s a d o s c o n ta ­

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la c o n d u c tiv id a d e s p e c ífic a ( C E ) p o r m e d io d e u n a re la c ió n e m p íric a d el tipo:

u n in d ic a d o r, n o r m a lm e n te r o jo d e m e tilo 0 ,0 1 % . L a m a s a p o r v o lu m e n d e la s u s ta n c ia a d e te r m in a r (e n e q u iv a le n te s H ) se d e b e c a lc u la r a p a r tir d e la sig u ie n te eq u iv a le n c ia:

T S D = C E • C o n s ta n te d e riv a d a c o m o m ín im o a p a r tir 10 d e te rm in a c io n e s d e T S D precisas. P a ra a s e g u ra r u n a s e s tim a c io n e s c o rre c ta s , e s ta re la c ió n d e b e s e r e sta d ístic a m e n ­ te sig n ific a tiv a . L o s v a lo re s d e la c o n s ta n te su e le n v a ria r e n tre 0,5 y 0,9 d e ­ p e n d ie n d o d e lo s io n e s d o m in a n te s e n la so lu ció n . C o m o m a rc o g e n e ra l p a r a la in te r p r e ta c ió n d e los re su lta d o s o b te n id o s en los a n á lisis q u ím ico s, s e p u e d e s e ñ a la r q u e los río s ca ra c teriz a d o s p o r c o n ­ c e n tra c io n e s b a ja s d e m a te ria l d isu e lto (20-30 m g H ) e s tá n d o m in a d o s g e n e ­ ra lm e n te p o r c o n c e n tra c io n e s d e N a + y C l” y re fle jan b á sica m e n te la c o n tri­ b u c ió n d e l a g u a d e llu v ia ; a q u e llo s río s c o n c o n c e n tra c io n e s in te rm e d ia s (30-1.000 m g H ) tie n d e n a e s ta r d o m in a d o s p o r c o n c e n tra cio n e s d e C a++ y H C O 3, y e s tá n re la c io n a d o s c o n las e n tra d a s p ro v e n ie n te s d e la m e te o riz a ció n d e la ro c a y e l su e lo ; fin a lm e n te , los río s co n c o n c e n tra cio n e s d e m a te ria l d isu e lto s u p e rio re s a los 1.000 m g H v u e lv e n a e s ta r d o m in a d o s o tr a v e z p o r co n c e n tra c io n e s d e N a + y C l- , a c a u sa e n tr e o tra s d e ta sa s d e e v a p o ra c ió n e le ­ v ad as q u e d a n c o m o re s u lta d o la p re c ip ita c ió n d e C a C 0 3 e n el can al d e l río.

• A lc a lin id a d L a a lc a lin id a d d e u n a m u e s tr a d e a g u a e s la c a p a c id a d d e a lg u n o s d e sus c o m p o n e n te s (c a rb o n a to s , b ic a rb o n a to s , fo sfa to s y silica to s) d e a c e p ta r p r o ­ to n e s y d e ligar, d e e s ta m a n e r a , u n a c a n tid a d e q u iv a le n te d e á cid o s fu e rte s. L a c a n tid a d d e á c id o s fu e r te s n e c e s a rio s p a r a n e u tra liz a r e s to s io n e s d a c o ­ m o r e s u lta d o la a lc a lin id a d to ta l d e l a g u a . L a a lc a lin id a d d e las a g u a s n a tu ­ ra le s c o n u n p H n o s u p e r io r a 8,3 v ie n e d a d a p o r su c o n te n id o e n sa le s d e á c id o c a rb ó n ic o , b ic a rb o n a to s e h id ró x id o s , y e s p rá c tic a m e n te id é n tic a a la d u re z a d e c a rb o n a to s . E l p rin c ip a l c o m p u e s to e s e l b ic a rb o n a to cálcico , y e n m e n o r p ro p o rc ió n los d e so d io , p o ta s io , h ie r r o y m a g n e sio . L a d e te rm in a c ió n d e la a lc a lin id a d s e r e a liz a p o r v a lo ra c ió n titrim é tric a . S o la m e n te si la m u e s tr a se g u a r d a c o n v e n ie n te m e n te re frig e ra d a a 4 °C la a lc a lin id a d p u e d e s e r d e te r m in a d a e n e l la b o ra to rio . L a té c n ic a d e v a lo ra ­ c ió n p o r titra c ió n c o n s is te e n d e te r m in a r e l v o lu m e n d e u n a so lu c ió n d e áci­ d o d e c o n c e n tra c ió n c o n o c id a , g e n e r a lm e n te á c id o s u lfú ric o H 2S 0 4 0,02N q u e se n e c e s ita p a r a re a c c io n a r c o n u n a s o lu c ió n q u e c o n tie n e la s u s ta n c ia a c o n tro la r, e n e s te caso , c a r b o n a to s e n a g u a . L a so lu c ió n p a tr ó n s e c o lo c a en u n a b u r e ta y s e v a a ñ a d ie n d o p r o g re s iv a m e n te a u n v o lu m e n c o n o c id o d e m u e s tra (100 m i), h a s ta q u e é s ta c a m b ia d e c o lo r d e b id o a la p re s e n c ia d e

^ á c i d o ' ^ á c i d o = ^ m u e s t r a ' N m u e s tr a

U n a v ez c o n o c id a la c o n c e n tra c ió n d e c a r b o n a to s e n m e q H , h a y q u e m u ltip lic a r e l v a lo r p o r su p e s o a tó m ic o p a r a o b te n e r la c o n c e n tra c ió n e n p p m ( p a r te s p o r m illó n ) o m g H .

• D ureza L a d u re z a e x p re s a g e n e r a lm e n te e l c o n te n id o d e l a g u a e n c o m p u e s to s d e c a lcio y d e m a g n e sio . S e d e te rm in a p o r c o m p le x o m e tría c o n E D T A (á c i­ d o e tile n d ia m in o -te tra -a c é tic o , c o m o sa l d isó d ic a ) q u e , c o n u n p H ig u a l a 10, s e u n e al c alc io y a l m a g n e sio . E l in d ic a d o r q u e s e u tiliz a es u n a so lu c ió n d e n e g ro d e e ric ro m o a l 1% y su v ira je es d e ro jo a azul. P a r a d e te r m in a r la d u r e z a se a ñ a d e n d e 2 a 3 g o ta s d e l re a c tiv o in d ic a ­ d o , m á s 2 m i d e so lu c ió n p H = 10 a 100 m i d e a g u a d e la m u e s tra . S e a g ita , y c o n u n a b u r e ta se a ñ a d e s o lu c ió n d e c o m p le x o n a 0,1 M (E D T A ) a g ita n d o h a s ta q u e e l c a m b io d e c o lo r s e h a y a p ro d u c id o to ta lm e n te , s ie n d o V e l v o ­ lu m e n d e E D T A e m p le a d o , y P m e l p e s o m o le c u la r d e l c a r b o n a to cálcico (100,08). E l c á lc u lo d e la c o n c e n tra c ió n se re a liz a m e d ia n te la fo rm u la si­ g u ie n te : C 0 3C a l-i = { [F • 0,1 M • ( P m/1000)]/100) • 105 C o n v e n c io n a lm e n te , la d u re z a d e l a g u a s e e x p re s a e n g ra d o s fra n c e se s (°T H ) o e n g ra d o s a le m a n e s (° d H ), se g ú n se in te r p r e te su e q u iv a le n c ia e n c o n te n id o d e C a r b o n a to C á lc ic o (1 ° T H = 0,01 g C 0 3C a H ) o d e Ó x id o C á lc ic o (1 °d H = 0,01 g C a O H ) , re s p e c tiv a m e n te . E n té rm in o s g e n e ra le s , la d u re z a d e l a g u a se su e le e x p re s a r a p a r tir d e la e s c a la sig u ie n te :

Categoría Muy débil Débil Sem idura B astante dura D ura M uy dura

0TH

°dH

0-7 7-14 14-21 21-32 32-54 >54

0-7 4-8

www.FreeLibros.org 222

8-12 12-21

21-30 >30

223

• Io n e s m a y o rita rio s

9.3.3. Análisis físico de materiales

I ) C alcio

L a d e sc rip c ió n d e las p r o p ie d a d e s b á sic a s d e lo s m a te ria le s e s a m e n u d o u n o d e los p u n to s p rin c ip a le s p a r a la e x p lic a c ió n d e u n p ro c e s o g e o m o rfo ló gico. E l c o n o c im ie n to d e e sta s p r o p ie d a d e s s u g ie re e n o c a sio n e s n u e v a s lí­ n e a s d e m e d ic ió n y e x p e rim e n ta c ió n e n e l c a m p o o e n e l la b o ra to rio , a sí c o ­ m o s e r u tiliz a d o , p o r e je m p lo , e n sim u la c io n e s d e o r d e n a d o r o e n p ru e b a s d e m e c á n ic a d e su e lo s. F r e c u e n te m e n te e s te tip o d e a n álisis se re fie re a u n a e s tru c tu ra s e d im e n ta ria , y a s e a e n u n a v e rtie n te , e n u n a te r r a z a o e n e l le ­ c h o d e u n río . A lg u n a s d e las p ro p ie d a d e s físicas m á s c o m ú n m e n te a n a liz a ­ d a s e n c u e rp o s s e d im e n ta rio s s o n la d e n s id a d , la p o ro s id a d y la c a p a c id a d d e in filtra c ió n , e l c o n te n id o e n h u m e d a d y el ta m a ñ o d e la s p a rtíc u la s. A a l­ g u n a s d e ellas n o s re fe rir e m o s a c o n tin u a c ió n .

D e e n tr e lo s e le m e n to s d e l se g u n d o g ru p o d el siste m a p e rió d ic o , el c a l­ cio e s el m a y o rita rio e n el a g u a . E s te e le m e n to ju e g a u n p a p e l fisicoquím ico m u y d e s ta c a d o , ta n to e n a g u a s d e s tin a d a s a la a lim e n ta c ió n y usos d o m é sti­ co s, c o m o e n las a g u a s q u e s e u tiliz a n c o n u n a fin a lid a d a g ríco la e in d u s­ tria l. S e d e te r m in a p o r c o m p le x o m e tría ( E D T A ) , u tiliz a n d o c o m o in d ic a d o r m u re x in a , y s ie n d o el p H d e l m e d io ig u al a 12. C u a n d o s e a ñ a d e la co m p lex o n a a la m u e s tr a d e a g u a c o n u n p H a d e c u a d o y c o n e l in d ic a d o r fo rm a n d o e l c o m p le jo c o n e l e le m e n to , s e p ro d u c e u n d e s p la z a m ie n to , fo rm á n d o s e el io n c o n la c o m p le x o n a , y c a m b ia n d o el c o lo r d e la d iso lu c ió n e n el p u n to d e e q u iv a le n c ia . E l v ira je d e l re a c tiv o es d e r o s a a v io le ta . P a r a d e te r m in a r la c o n c e n tra c ió n d e c a lc io s e a ñ a d e u n p o c o d e m u re x i­ n a c o n u n a e s p á tu la y 10 m i d e u n a so lu c ió n a l 10% d e N a O H a u n a m u e s­ tr a d e 100 m i d e ag u a . A c o n tin u a c ió n , se a ñ a d e d e s d e u n a b u r e ta E D T A 0,1 M h a s ta e l c a m b io d e l in d ic a d o r, s ie n d o V la c a n tid a d d e E D T A u tiliz a ­ d a y P m el p e s o a tó m ic o d e l c a lc io (40,08). L a e c u a c ió n d e c á lc u lo es: m g C a ++ H - {[F • 0,1 M • (P m C a +7 l0 0 0 )]/1 0 0 } • 10*

2) C lo ru ro s E l io n c lo r u r o e s u n o d e los e le m e n to s q u ím ic o s q u e e s tá s ie m p re p r e ­ s e n te c o m o m a c r o c o m p o n e n te d e las a g u a s. D e p e n d ie n d o d e l tip o d e t e ­ r r e n o d r e n a d o , p o d e m o s e n c o n tr a r lo e n tr e lím ite s m u y a m p lio s d e b id o a su e x tr a o r d in a r ia s o lu b ilid a d (d e s d e 2 m g F h a s ta 19 g r H e n e l a g u a d el m a r). L o s c lo ru ro s r e a c c io n a n c o n e l n itr a to d e p la ta p a r a d a r u n p re c ip ita d o b la n c o d e c lo r u r o d e p la ta . U n a vez c o n s u m id o s los c lo ru ro s p re s e n te s e n el a g u a , la g o ta d e e x c e so d e n itr a to d e p la ta re a c c io n a c o n e l in d ic a d o r ( c ro ­ m a to p o tá s ic o ), p a r a p a s a r a d a r u n p re c ip ita d o ro jiz o d e c r o m a to d e p la ta . E l p ro c e d im ie n to p a r a la d e te r m in a c ió n d e la c o n c e n tra c ió n s e re s u m e a c o n tin u a c ió n : a 100 m i d e la m u e s tr a d e a g u a , s e a ñ a d e n c in c o g o ta s d e C r 0 4K 2 al 1 0 % , y d e s d e u n a b u r e ta s e a ñ a d e N O sA g 0,1 N h a s ta q u e la m e z c la se v u e lv a ro ja , s ie n d o V e l v o lu m e n d e N 0 3A g e m p le a d o y P m e l p e ­ so a tó m ic o d e l c lo ru ro (35 ,4 5 ). L a e c u a c ió n d e c á lc u lo es:

• H u m e d a d d e l su e lo E l c o n te n id o d e h u m e d a d d e u n su e lo e s la ra z ó n e n tr e e l p e s o d e l a g u a y e l p e s o d e l su e lo e n u n v o lu m e n d e te rm in a d o . E s u n a c a n tid a d a d im e n sio n a d a p e r o se e x p re s a g e n e r a lm e n te e n % . E x is te n v a rio s m é to d o s p a r a d e ­ te r m in a r e l c o n te n id o e n h u m e d a d . E n e l la b o ra to rio s e re a liz a p o r e l m é to ­ d o lla m a d o g ra v im é tric o . S e c a lc u la a p a r tir d e la d e te rm in a c ió n d e l p e so de u n a m u e s tra e n c o n d ic io n e s a m b ie n ta le s y la p o s te rio r c o m p a ra c ió n c o n el p e so d e la m ism a m u e s tra u n a v ez se c a d a e n u n h o r n o a 105-110 °C d e te m ­ p e ra tu ra . P a r a e llo s e c o lo c a la m u e s tr a e n u n re c ip ie n te lim p io a p ro p ia d o (v id rio re s is te n te a l c a lo r o re c ip ie n te m e tá lic o d e c a d m io -p la ta ), s e se c a y se p e s a (P c). S e to m a u n a m u e s tra r e p re s e n ta tiv a (5-10 g ) y s e p e s a e n e l r e ­ c ip ie n te (P w). S e in tr o d u c e s e g u id a m e n te e n e l h o r n o p a r a q u e s e s e q u e t o ­ ta lm e n te . G e n e r a lm e n te e l tie m p o m ín im o se s itú a a lre d e d o r d e las 16 h o ­ ra s . U n a v e z s e c a la m u e s tr a , s e r e t i r a e l r e c ip ie n te c o n la m u e s tr a d e l h o rn o , s e e n fría e n u n d e s e c a d o r y se p e s a o tr a v ez (P d). E l c o n te n id o d e h u m e d a d d e l su e lo (H ) s e d e te r m in a e n p o r c e n ta je co m o :

H = [ ( P w- P d)/(Pd -Pc)] 100 L o s m é to d o s lla m a d o s d e d e stila c ió n se p u e d e n u s a r p a r a la d e te r m in a ­ c ió n d e la h u m e d a d d e la m u e s tr a si e l su e lo h a sid o p r e v ia m e n te e sta b iliz a ­ do. N o o b s ta n te , e s te tip o d e té c n ic a es re q u e r id a e n p o c a o c a sio n e s e n G e o ­ g ra fía F ísic a . D iv e rs o s m é to d o s p a r a la d e te rm in a c ió n d e la h u m e d a d d e l su e lo s e p u e d e n e n c o n tr a r e n C u rtís y T ru d g ill (1 9 7 4 ). L a h u m e d a d , s ie n d o u n a p r o p ie d a d fácil d e d e te rm in a r, tie n e u n g ra n v a lo r p a r a e stu d io s d e G e o ­ g ra fía F ísic a . E l c o m p o r ta m ie n to d e l s u e lo y su r e s is te n c ia v a ría n c o n el

www.FreeLibros.org m g C T F = {[V • 0,1 N • ( P mC 171000)]/100} • 10*

224

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c o n te n id o e n h u m e d a d ; a sim ism o , lo s a n á lisis d e c o n te n id o d e h u m e d a d so n la b a s e p a r a lo s lím ite s d e A tte r b e r g , q u e r e p r e s e n ta n c a m b io s e n e l e s ta d o d e l su elo .

• P o ro sid a d L a p o ro s id a d e s la fra c c ió n d e m a s a d e l s u e lo o la ro c a o c u p a d a p o r p o ­ ro s. S e e x p re s a d e fo rm a a d im e n s io n a l (n ) y s e d e te rm in a a p a r tir d e la p r o ­ p o rc ió n d e e sp a c io s v a c ío s (e), com o: n = V JV e = V JV S n = el( 1 + é) d o n d e V v es el v o lu m e n o c u p a d o p o r e s p a c io s v acío s, V , es e l v o lu m e n d el m a te ria l, V es e l v o lu m e n to ta l. T e n ie n d o e n c u e n ta q u e el v o lu m e n to ta l d e u n a m u e s tr a e s ig u a l a l v o lu m e n d e l m a te r ia l m á s e l v o lu m e n d e los p o ro s, la p o r o s id a d s e d e te r m in a m id ie n d o c u a lq u ie r a d e e sta s d o s p ro p ie d a d e s . E x is te n d iv e rso s m é to d o s p a r a d e te r m in a r la p o ro s id a d , e l m á s c o m ú n es el p ic n ó m e tro . A p a r t i r d e la d e te rm in a c ió n d e la g r a v e d a d e sp e cífica (G ) , e l p e so se c o (P d), la d e n s id a d g lo b a l (yw) y e l v o lu m e n d e la m u e s tra (V ), la p o ro s id a d se p u e d e c a lc u la r co m o : e = {G y wV !P d) - 1 de donde, n = l - { P J G y wV ) E l sig n ific a d o d e la p o r o s id a d v ie n e d a d o p o r su re la c ió n c o n la p r o p o r ­ c ió n d e e sp a c io s v acío s y c o n la re sis te n c ia d e lo s m a te ria le s , y es u n o d e los fa c to re s q u e d e te rm in a n la p e rm e a b ilid a d d e u n m a te ria l. N o o b s ta n te , la re la c ió n e x a c ta e n tr e p o r o s id a d y p e rm e a b ilid a d n o h a sid o to d a v ía d e te r ­ m in a d a . A sim ism o , la p o ro s id a d d e las ro c a s , y a s e a to ta l o d e te rm in a d a p o r a n á lisis d e lá m in a fin a , e s im p o r ta n te e n d iv e rso s a sp e c to s e n e s tu d io s sed im e n to ló g ic o s. E n e s te s e n tid o , e x iste n té c n ic a s c u a n tita tiv a s b a s a d a s e n el a n álisis d e im á g e n e s p a r a la c a ra c te riz a c ió n d e e sp a c io s p o ro s o s (L in y H a m a sa k i, 1983).

• D istrib u c ió n g ra n u lo m é tric a U n a p a r te d e s ta c a d a d e l a n á lisis físico d e m u e s tra s d e s e d im e n to s y s u e ­ los c o n s is te e n la e v a lu a c ió n d e su d istrib u c ió n g ra n u lo m é tric a y su c o m p o ­ sic ió n m in e ra ló g ic a . L a c o m p o s ic ió n m in e ra ló g ic a s e r e a liz a m e d ia n te u n in s tr u m e n to lla m a d o d ifra c tó m e tro b a s a d o e n la té c n ic a d e d ifra c c ió n p o r ray o s-X . E s te tip o d e a p a r a to n o s e e n c u e n tr a n o r m a lm e n te d isp o n ib le e n d e p a rta m e n to s d e G e o g ra fía F ísic a , p o r lo q u e g e n e ra lm e n te h a b r á q u e r e ­ c u rrir a la b o ra to rio s esp e c ia liz ad o s. P o r lo q u e s e re fie re a la e v a lu a c ió n d e la d istrib u c ió n e n p o rc e n ta je s de c a d a u n o d e los c a lib re s d e l m a te ria l m u e s tre a d o , s e sig u e g e n e ra lm e n te el m é to d o d ire c to d e ta m iz a c ió n p o r m e d io d e la to r r e g ra n u lo m é tric a. E s te m é ­ to d o só lo p u e d e s e r u tiliz a d o p a r a u n ra n g o d e ta m a ñ o s re la tiv a m e n te re s trin ­ g id o , n o rm a lm e n te e n tr e 0,063 y 16 m m . E x iste n d iv e rso s clasificacio n es d e tam ice s, e n tre ellas la G e rm á n S ta n d a rd D IN 1171, la B ritish Sta n d a rd BSS 410, las Series F rancesas A F N O R , y la A S T M S ta n d a rd E - l l . A n te s d e p r o c e d e r a ta m iz a r la m u e s tr a h a y q u e p r e p a r a r la d e b id a m e n ­ te . E n e l caso d e u n a m u e s tr a r e la tiv a m e n te p e q u e ñ a s e re c o m ie n d a ta m i­ z a rla e n su to ta lid a d . E n e l c a so d e m u e s tra s m á s v o lu m in o sa s es p re fe rib le a n a liz a r s u b m u e s tra s re p re s e n ta tiv a s o b te n id a s p o r e l m é to d o d e c u a rte a r. E n e l c a so d e m u e s tra s c o n m u c h o m a te r ia l fin o , a n te s d e d is p e rs a r y ta m i­ z a r la m u e s tr a , s e d e b e e lim in a r e l c e m e n to a rc illo so y las s a le s in so lu b les. L o s c a r b o n a to s se p u e d e n e lim in a r p o r m e d io d e á c id o h id ro c lo ríd ric o d i­ lu id o y la m a te r ia o rg á n ic a m e d ia n te p e ró x id o d e h id ró g e n o c o m o a g e n te o x id a n te . E l p ro c e s o d e d is p e rs ió n p a ra e l a n álisis d e fin o s in c lu y e e l c a m b io d e los c a tio n e s in te rc a m b ia b le s p r e s e n te s e n las arcillas p o r io n e s d e so d io . P a ­ r a e llo se a ñ a d e u n a s o lu c ió n al 5-10% d e d is p e rs a n te a la m u e s tr a e n a g u a d e s io n iz a d a y s e d e ja e n a g ita c ió n to d a la n o c h e . L o s a g e n te s d is p e rs a n te s m á s c o m u n e s s o n e l o rto f o s fa to tris ó d ic o y e l h id ró x id o d e so d io . A c o n ti­ n u a c ió n , la m u e s tra d isp e rsa d a s e p a s a p o r e l ta m iz d e 0,063 m m ; s im u ltá n e a ­ m e n te e l ta m iz s e la v a c o n a g u a d e s io n iz a d a h a s ta q u e to d o e l m a te ria l fin o h a p a s a d o ; fin a lm e n te la m u e s tra se se c a al h o r n o a 110 °C . Si e s tá d is p o n i­ b le , la d is p e rs ió n ta m b ié n s e p u e d e re a liz a r m á s r á p id a m e n te p o r m e d io s u l­ tra só n ic o s. P a r a o b te n e r re s u lta d o s p re c is o s e n e l p ro c e s o d e ta m iz a d o , los g r a n o s d e b e n e s t a r to ta lm e n te s e c o s , p u e s s ó lo c o n u n a h u m e d a d e n la m u e s tra s d e l 1 % , la s fu e rz a s a d itiv a s p u e d e n s u p e r a r a l p e s o d e los g ra n o s c o n d iá m e tro in fe rio r a 1 m m . L a t o r r e g ra n u lo m é tric a e s tá c o m p u e s ta p o r d iv e rso s ta m ic e s d e lu c es d ife re n te s (g e n e ra lm e n te d e s d e 0,063 m m h a s ta 8 o 16 m m ) s itu a d o s so b re u n a p la ta fo r m a v ib r a to ria c o n te m p o riz a d o r. D u r a n te e l ta m iz a d o s e p u e ­ d e n p ro d u c ir e r r o r e s d e d iv e rsa s m a n e ra s . E s to d e p e n d e b á s ic a m e n te d e:

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a) b) c) d)

L a c a rg a d e s e d im e n to e n la to r r e g ra n u lo m é tric a . L a s p r o p ie d a d e s su p e rfic ia le s d e las p a rtíc u la s. E l ra n g o d e ta m a ñ o s e n la m u e stra . E l m é to d o d e a g ita c ió n u tilizad o .

E n g e n e r a l s e r e c o m ie n d a u n a c a rg a m á x im a d e 0,1 a 0,15 K g p a r a m u e s tra s d e a re n a y e n tr e 0,04 y 0,06 K g p a r a m u e stra s d e a re n a fin a o in fe ­ rio re s. E l tie m p o m ín im o d e ta m iz a d o re c o m e n d a d o es d e 10 m in u to s. F in a l­ m e n te , si fu e ra n e c e s a rio p o r su v o lu m e n d e n tr o d e la m u e s tra , e l m a te ria l m ás g ra n d e d e 16 m m se p u e d e m e d ir in d iv id u a lm e n te m e d ia n te u n p ie d e rey. E l ta m a ñ o d e l c a n to se c a ra c te riz a g e n e ra lm e n te p o r su e je b. E l cálc u lo d e la d istrib u c ió n g ra n u lo m é tric a d e u n a m u e s tra s e p re s e n ta e n u n a secció n p o s te r io r (e p íg ra fe 9.4.6). Si la m u e s tr a e s d e m a te ria l in fe rio r a 0,063, e n to n c e s d e b e u sa rse el t a ­ m iz a d o h ú m e d o , y a q u e p o r d e b a jo d e e s te ta m a ñ o e l ta m iz a d o e n se c o es m u y p o c o p re c iso . E q u ip o s d e ta m iz a c ió n h ú m e d a d e s o b re m e s a e s tá n d is­ p o n ib le s c o m e rc ia lm e n te y p r o p o r c io n a n ta m b ié n b u e n o s re s u lta d o s p a r a c a lib re s d e m a te ria l s u p e rio re s. P a r a m á s in fo rm a c ió n s e re c o m ie n d a c o n ­ s u lta r G o u d ie (1990).

9.4. P r o c e so d e d atos 9.4.1. Precipitación L a b a n d a p lu v io m é tric a e s u n o d e los e le m e n to s p rin c ip a le s q u e c o n tie ­ n e u n p lu v ió m e tro r e g is tr a d o r o p lu v ió g ra fo . C o n s titu y e e l s o p o r te d e p a p e l e n e l c u a l se re g is tra la in te n s id a d d e la p re c ip ita c ió n , la c a n tid a d d e a g u a e n m m p o r u n id a d d e tie m p o . L a s b a n d a s p u e d e s e r d e re c o rr id o d ia rio , s e ­ m a n a l y /o m e n s u a l, d e p e n d ie n d o e n c a d a c a s o d e l m e c a n ism o d e r e lo je ría q u e o p e r e e n c a d a a p a r a to y e n fu n c ió n d e las n e c e sid a d e s c o n c re ta s d e la in v e stig a c ió n . E n e l e je d e las o rd e n a d a s d e la b a n d a se r e p r e s e n ta la c a n ti­ d a d d e a g u a re c o g id a e n d é c im a s d e m m , m ie n tra s q u e e l e je d e la s ab cisa s s u p e r io r e s m a rc a e l p a s o d e tie m p o e s ta b le c id o . E n lo s p lu v ió g ra fo s c o n ­ v e n c io n a le s el sifó n d e re c o g id a a d m ite u n m á x im o d e 10 m m d e llu v ia, c a n ­ tid a d d e s p u é s d e la c u a l la p lu m illa v u e lv e a e m p e z a r e l re g is tro d e p re c ip i­ ta c ió n d e s d e e l n iv e l 0 d e la b a n d a . U n a v e z e x tra íd o s los d a to s d e p re c ip ita c ió n d e las e s ta c io n e s p lu v ió m e tric a s e s n e c e s a rio c a lc u la r la p re c ip ita c ió n to ta l e n la c u e n c a d e d re n a je . E x iste n p a r a e llo d iv e rso s m é to d o s: m e d ia a ritm é tic a , p o líg o n o s d e T h ie sse n , iso y eta s, h ip s o m e tría y e l m é to d o m u ltic u a d rá tic o . E n e s te c a p ítu lo s e d e sc ri­ b e n lo s d o s p rim e ro s.

E l m é to d o d e la m e d ia a r itm é tic a e s e l m á s sim p le p a r a c a lc u la r la p r e ­ c ip ita c ió n m e d ia s o b re u n a c u e n c a . L o s d a to s sim u ltá n e o s re g is tra d o s e n c a ­ d a u n a s d e las e sta c io n e s p lu v io m é tric a s d e la c u e n c a (o e n su c a so , d e los a lr e d e d o re s ) s e s u m a n y e l re s u lta d o s e d iv id e p o r e l n ú m e ro to ta l d e e s ta ­ c io n e s. E s te m é to d o p r o p o rc io n a re s u lta d o s fia b le s s ie m p re qu e: a) b)

L a llu v ia e n la c u e n c a se a re g is tra d a p o r m u c h a s e s ta c io n e s r e g u la r ­ m e n te d istrib u id a s. E l á r e a n o te n g a m a rc a d a s v a ria c io n e s to p o g rá fic a s, d e m a n e r a q u e la v a ria b ilid a d d e la p re c ip ita c ió n s e a m ín im a.

C o m o e n m u c h o s c aso s e sta s c o n d ic io n e s n o s e p u e d e n c u m p lir, e s n e c e ­ sa rio r e c u r r ir a té c n ic a s m á s e la b o ra d a s p a r a e s tim a r la p re c ip ita c ió n m e d ia . E n tr e e sto s m é to d o s s e e n c u e n tr a n los p o líg o n o s d e T h ie sse n . E l m é to d o d e los p o líg o n o s d e T h ie s s e n fu e d is e ñ a d o p o r e l in g e n ie ro a m e ric a n o d e l m ism o n o m b re e n 1911. S e tr a t a d e u n m é to d o o b je tiv o , e n el c u a l la s m e d id a s d e p re c ip ita c ió n e n c a d a u n a d e la s e sta c io n e s p lu v io m é ­ tric a s s e p o n d e r a n p o r la fra c c ió n d e la su p e rfic ie d e la c u e n c a q u e r e p r e ­ s e n ta n y, u n a v e z o b te n id a e s ta in fo rm a c ió n , s e s u m a n lo s re su lta d o s. S o b re u n m a p a d e la c u e n c a e n e l c u a l e s tá n r e p r e s e n ta d a s la s e sta c io n e s, la s u p e r ­ ficie d e la c u e n c a se d iv id e e n p o líg o n o s m e d ia n te lín e a s (b ise c tric e s) q u e so n e q u id is ta n te s e n tr e p a re s d e e s ta c io n e s a d y a c e n te s . U n a c o n fig u ra c ió n típ ic a d e p o líg o n o s d e T h ie sse n s e m u e s tra e n la F ig u ra 9.2. L a s su p e rficie s d e los p o líg o n o s a¿ c o r re s p o n d ie n te s a la s e s ta c io n e s d e m e d id a , s e e stim a n p o r p la n im e tría o p o r p e so . L a p re c ip ita c ió n to ta l s e c a lc u la e n b a s e a la f ó r ­ m u la sig u ie n te :

1=1 d o n d e P¡ e s la p re c ip ita c ió n e n n e s ta c io n e s y A e s la su p e rfic ie to ta l d e la c u e n c a e s tu d ia d a . L a s fra c c io n e s d e su p e rfic ie r e p r e s e n ta d a s p o r a¡IA s e d e ­ n o m in a n c o e fic ie n te s d e T h ie s s e n . U n a v e z d e te rm in a d o s p a r a u n re d e s ta ­ b le d e e s ta c io n e s , la p re c ip ita c ió n p a r a c a d a á r e a p u e d e s e r r á p id a m e n te c a lc u la d a a p a r tir d e c u a lq u ie r se rie d e d a to s . E s te m é to d o e s s e g u ro y o b je ­ tiv o , p e r o e l re s u lta d o fin a l d e p e n d e d e u n a b u e n a re d d e e sta c io n e s p lu v io ­ m é tric a s re p re s e n ta tiv a s . S u u s o n o es p a rtic u la rm e n te a c o n s e ja b le p a r a e s ­ tim a c io n e s d e p re c ip ita c ió n e n á re a s m u y m o n ta ñ o s a s , y a q u e los e fe c to s d e la a ltitu d n o e s tá n c o n te m p la d o s p o r lo s c o e fic ie n te s , n i ta m p o c o p a r a e s ti­ m a r to ta le s d e p re c ip ita c ió n p a r a su c e so s d e p re c ip ita c ió n lo c a le s y /o e x tr e ­ m o s. P a r a u n re su m e n c o m p le to d e los d ife re n te s m é to d o s d e e stim a c ió n d e la p re c ip ita c ió n s e re c o m ie n d a c o n s u lta r S h aw (1983).

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e v a p o ra c ió n m á x im a p o sib le b a jo u n a s c o n d ic io n e s m e te o ro ló g ic a s d e te rm i­ n a d a s e in d ic a, d e m a n e ra sencilla, la p o sib ilid a d d e p é rd id a s d e agua. D e e n ­ tr e to d a s las a p ro x im a c io n e s em p íric a s p a ra e l cálcu lo d e la e v a p o tra n s p ira ­ ció n , u n a d e las m á s u tilizad as es e l m é to d o d e T h o rn th w a ite . E s te m é to d o e s tá b a s a d o e x c lu siv a m e n te e n d a to s d e te m p e r a tu r a d e l a ire , y s e e x p re sa m e d ia n te la fó rm u la: E p = l , 6 (1 0 7 Y 7 > d o n d e , E p es la e v a p o tra n s p ira c ió n p o te n c ia l (m m /m e s), T es la te m p e r a tu ­ ra m e n s u a l (°C ), I e s e l ín d ic e d e c a lo r a n u a l, y a es u n c o e fic ie n te c a lc u la d o a p a r tir de: a = 0,492 + 0,0179 / - 0 ,0 0 0 0 7 7 1 12 + 0,000000675 P E l ín d ic e d e c a lo r a n u a l ( í ) se c a lc u la a p a r tir d e la s te m p e r a tu r a s m e ­ d ia s ( T J d e lo s m e se s d e l añ o :

/ = ¿ ( r m / 5 )1-5 i=i E l v a lo r d e E p c a lc u la d a m e d ia n te e s te m é to d o s e d e b e c o rre g ir m u lti­ p lic á n d o lo p o r u n c o e fic ie n te q u e d e p e n d e d e la s h o ra s d e in so la c ió n e n fu n c ió n d e la la titu d y d e l m e s d e l a ñ o d e q u e s e tra te .

9.4.3. Frecuencia de caudales

9.4.2. Evapotranspiración potencial

L a fre c u e n c ia c o n q u e o c u rre u n c a u d a l d e te r m in a d o , o la c a n tid a d d e tie m p o q u e u n c a u d a l d e a g u a e n u n río es ig u a la d o o s u p e ra d o , tie n e u n a g ra n im p o rta n c ia p a r a e s tu d io s d e b a la n c e s d e a g u a y s e d im e n to e n c u e n cas d e d re n a je . P a r a p o d e r re a liz a r e s te tip o d e a n á lisis e s n e c e s a rio c o n ta r c o n re g is tro s d e c a u d a le s la rg o s y fiab le s. D e s d e e l p u n to d e v ista d e la c a r a c te ­ riz a c ió n h id ro ló g ic a d e u n a c u e n c a , los d a to s d e c a u d a le s d ia rio s y los c a u ­ d a le s d e c re c id a s o n los m á s im p o rta n te s . C o m e n z a re m o s c o n e l a n á lisis d e los p rim e ro s. T o m e m o s n a ñ o s d e re g istro d e c a u d a le s e n u n a sección d e río d e te rm in a ­ d a , a ra z ó n d e 365 c a u d a le s m e d io s d ia rio s p o r a ñ o . E s to s d a to s se d istrib u y e n p o r clases d e c a u d a le s p re v ia m e n te sele cc io n ad o s, e m p e z a n d o p o r lo s v a lo re s m ás alto s. L a s frec u en cias a c u m u la d a s c o n v e rtid a s e n p o rc e n ta g e s d e l n u m e ­ ro to ta l d e d ías c o n stitu y e n la c u rv a d e fre c u e n c ia d e c a u d ales. E s ta c u rv a in ­

www.FreeLibros.org U n c o n c e p to m u y u tiliz a d o e n tra b a jo s d e b a la n c e s h id ro ló g ico s e n c u e n ­ cas d e d re n a je es el d e e v a p o tra n sp ira c ió n p o te n c ia l, q u e in d ic a la c a n tid a d d e e v a p o ra c ió n y tra n s p ira c ió n q u e te n d ría lu g a r e n u n á re a d e te r m in a d a si el su m in istro d e h u m e d a d fu e ra ilim itad o . L a e v a p o tra n sp ira c ió n p o te n c ia l es la

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d ica e l p o rc e n ta je d e tie m p o d u r a n te e l cu al u n c a u d a l d e te rm in a d o es ig u a la ­ d o o s u p e ra d o . L a F ig u ra 9.3 p re s e n ta u n e je m p lo d e c u rv a d e fre c u e n cia de c a u d a le s, c o n s tru id a a p a r t i r d e lo s c a u d a le s m e d io s d ia rio s d e v e in tic in c o añ o s d e re g is tro e n la r ie r a d e A rb ú c ie s (C o rd ille ra s C o s te ro C a ta la n a s) en esc ala lo g a rítm ic a . E l á r e a d e b a jo d e la c u rv a e s la m e d id a d e l v o lu m e n to ta l d e a g u a q u e h a p a s a d o p o r la e sta c ió n d e a fo ro s d u r a n te e l tie m p o c o n sid e ra ­ do. L a fo rm a d e la c u rv a d e fre c u e n c ia d e c a u d a le s es u n b u e n in d ic a d o r d e las c ara c te rístic a s h id ro ló g ic a s d e la c u e n c a y d e l tip o d e re s p u e s ta d e la m is­ m a a la p re c ip ita c ió n . U n a c u rv a c o n u n a p e n d ie n te m u y p ro n u n c ia d a indica u n ré g im e n d e c a u d a le s m u y v a ria b le , y s e d a n o r m a lm e n te e n p e q u e ñ a s cu e n c as c o n p o c a c a p a c id a d d e re te n c ió n d e ag u a , d o n d e el flu jo d e l río sigue d ire c ta m e n te e l m o d e lo d e p re c ip ita c ió n . P o r el c o n tra rio , las cu rv as c o n p e n ­ d ie n te s m á s su a v e s in d ic a n p o c a v ariació n e n el ré g im e n h id ro ló g ic o c o m o r e ­ su lta d o , p o r e je m p lo , d e la re g u la c ió n e je rc id a p o r e l s u b s tra to d e la cuenca. L a s c u rv a s d e fre c u e n cia d e c a u d a le s c o n stru id a s a p a rtir d e d a to s m en su a le s y a n u a le s so n ta m b ié n ú tiles, a u n q u e m u c h o m e n o s q u e las b a s a d a s e n c a u d a ­ les d ia rio s, s o b re to d o p o r q u e e n las p rim e ra s los c a u d a le s e x tre m o s q u e d a n m u y re la tiv iz a d o s p o r los v a lo re s m ed io s. L a c o m p a ra c ió n d e c u rv a s d e fre ­ cu encia d e c a u d a le s e n tr e c u e n c a s d ife re n te s p u e d e se r ta m b ié n d e g ra n u tili­ d a d p a ra e stim a r e s ta d ís tic a m e n te las c a ra c te rístic a s h id ro ló g icas d e c u e n c as d e d re n a je q u e n o c u e n ta n c o n re g istro s h id ro ló g ic o s largos.

9.4.4. Probabilidad de caudales extremos L o s c a u d a le s m á x im o s in s ta n tá n e o s d e a v e n id a s e x tra íd o s a p a r tir d e hid ro g ra m a s e n s o p o rte d e p a p e l o in fo rm á tic o s o n u n o d e lo s d a to s h id ro ló ­ gico s m á s v a lio so s p a r a e l g e ó g ra fo e n e l e s tu d io d e c u e n c a s d e d re n a je , ta n ­ to p o r e l sig n ific a d o h id ro ló g ic o e n s í c o m o p o r su im p o rta n c ia e n p ro c e so s d e tr a n s p o r te d e se d im e n to . P a r a e v a lu a r la fre c u e n c ia d e lo s pico s d e c re c i­ d a c o n u n a a lta fia b ilid a d s o n n e c e s a rio s e l m á x im o n ú m e r o p o s ib le d e d a ­ to s, e n s e rie s c o n p o c a s o n u la s in te rru p c io n e s d e re g istro . L o s c a u d a le s m á ­ x im o s a n u a le s s o n los q u e c o rre s p o n d e n a l p ic o m á x im o re g is tra d o p o r c a d a a ñ o d e re g istro , s ie n d o p o r lo ta n to e l n ú m e ro d e v a lo re s ig u al al n ú m e ro d e añ o s d e la se rie . P o r ra z o n e s e sta d ístic a s, es im p o r ta n te a s e g u ra r q u e los d a ­ to s se le c c io n a d o s s o n in d e p e n d ie n te s e n tr e si. E s to e s a m e n u d o d ifícil d e c o n se g u ir, p o r e je m p lo , c u a n d o u n c a u d a l m á x im o e n e n e r o p o d r ía e s ta r r e ­ la c io n a d o c o n e l c a u d a l m á x im o d e l a ñ o a n te r io r o c u rr id o e n d ic ie m b re . P o r e s ta ra z ó n , e s a c o n s e ja b le e n o c a sio n e s u s a r e l a ñ o h id ro ló g ic o , q u e r e ­ fleja la v a ria b ilid a d e s ta c io n a l d e l c lim a y e l ré g im e n h id ro ló g ic o e n u n á r e a d e te rm in a d a , m á s q u e e l c a le n d a rio a n u a l. E x is te n d iv e rso s p r o c e d im ie n to s p a r a e l c á lc u lo d e l p e r ío d o d e r e to r n o d e los c a u d a le s m á x im o s in s ta n tá n e o s . C o m o p a s o p re v io al c á lc u lo , lo s p i­ cos in s ta n tá n e o s s e d e b e n o r d e n a r d e fo rm a d e c re c ie n te , y c o n u n a s e g u n d a c o lu m n a m o s tra n d o la p o sic ió n e n el ra n g o . L a p ro b a b ilid a d d e q u e u n c a u ­ d a l m á x im o a n u a l (X ) s e a ig u a la d o o s u p e r a d o e n u n a ñ o d e te r m in a d o P ( X ) se p u e d e c a lc u la r p a r a c a d a v a lo r d e X d e a c u e rd o c o n d iv e rsa s fó r­ m u la s, e n tr e la s m á s u tiliz a d a s la d e G rin g o rte n :

P ( X ) = ( r - 0,44)/(Aí + 0,12) d o n d e r e s e l n ú m e ro d e o r d e n d e X y N es e l n ú m e ro to ta l d e d a to s d e la se rie , y la d e W eibull: P(X) = r /(N + í) A m b a s o fre c e n re su lta d o s sim ila res y, c o m o e je m p lo , se h a n a p lic a d o a d a to s d e c a u d a le s m áx im o s d ia rio s d e la c u e n c a d e la rie r a d e A rb ú c ie s e n tre 1966 y 1987. L o s re su lta d o s s e p re s e n ta n e n la ta b la al fin al d e e sta sección. U n a d e las d is trib u c io n e s d e p ro b a b ilid a d e s p a r a el a n á lisis d e c a u d a le s e x tre m o s m á s c o n o c id a e s la e c u a c ió n d e G u m b e l b a s a d a e n e l m é to d o d e m o m e n to s e sta d ístic o s. L a e c u a c ió n d e la d istrib u c ió n d e G u m b e l p a r a c a u ­ d a le s e x tre m o s v ie n e d e fin id a p o r la fó rm u la :

www.FreeLibros.org % Tiempo igualado o superado

Figura 9.3. C urva de frecuencia de caudales (en B atalla y Sala 1994).

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P ( X ) = 1 - e ^ - b