Geomorfología y evolución geomorfológica de las cuevas alpinas de los Picos de Europa, cordillera Cantábrica (España)

Résumé

Las cuevas y el karst alpino presentan gran interés geomorfológico, paleoambiental e hidrogeológico, ya que su evolución está relacionada con el glaciarismo, el levantamiento del relieve y el descenso del nivel de base de los ríos. No obstante, el estudio de las cuevas alpinas es complejo debido principalmente a los problemas de acceso a ellas. Los Picos de Europa, con el 14 % de las simas más profundas del mundo, son idóneos para el estudio de las cuevas alpinas. Los objetivos de esta Tesis Doctoral son: (1) desarrollar y optimizar una metodología de trabajo para el estudio de las cuevas alpinas, y (2) construir un modelo evolutivo de las cuevas de los Picos de Europa en el contexto de la evolución pliocena-cuaternaria de estas montañas, analizando la influencia de las glaciaciones, litología, estructura geológica, acuífero kárstico y paleoclima en la espeleogénesis. El modelo se basa en el estudio de tres cuevas piloto que en total comprenden 7,7 km de conductos y representan el 1,9 % de las cuevas documentadas de los Picos de Europa. La metodología multidisciplinar combina de forma práctica técnicas de la espeleología, geomorfología, geocronología, geología estructural y estratigrafía, así como un Sistema de Información Geográfica donde representar toda la información espeleológica y científica a escala de macizo, cueva y conducto de cueva. De esta metodología, destacan los mapas geomorfológicos de las cuevas y del macizo kárstico, 26 dataciones U/Th, el nuevo método SpeleoDisc y la implementación de cuevas en el modelo hidrogeológico KARSYS. La geomorfología de las cuevas de los Picos de Europa se establece a partir de tres cuevas piloto que presentan entre 2,3-2,6 km de longitud y 215-247 m de profundidad. Estas cuevas están formadas por: 47 % de cañones y pozos vadosos, 45 % de niveles de cuevas situados a 1.238-1.275, 1.163-1.179 y 1.083-1.096 m de altitud, 7 % de pasajes modificados por gravedad, y 1 % de conductos soutirage. Las tres cuevas muestran un patrón ramificado de conductos que se clasifican en 5 grupos en función de su dirección e inclinación. El modelo espeleogenético señala que las cuevas de los Picos de Europa se originaron en, al menos, el Pleistoceno Medio, aunque su edad podría alcanzar el Plioceno. Las cuevas se formaron en un acuífero kárstico alpino multifase y fuertemente compartimentado, en relación a un descenso de 400 m del nivel freático en el caso de las cuevas piloto. La evolución de las cuevas se puede dividir en 6 fases. Fase 1: desarrollo de los niveles de cuevas en un karst cuyas aguas freáticas se dirigían hacia el SE, aflorando probablemente en la Garganta del Cares. Fase 2: comienzo del dominio de condiciones vadosas con desarrollo de los cañones y pozos vadosos y los principales procesos de gravedad, ya en un acuífero kárstico alpino y compartimentado cuya parte norte fue capturada por el Río Casaño. Fase 3. Relleno sedimentario de las cuevas durante 220-145 ka (MIS 7-6) por sedimentos fluviales y espeleotemas relacionados con la fusión glaciar y la erosión de rocas estefanienses. Fase 4. Vaciado de las cuevas durante 125-45 ka (MIS 5-3), con paleoinundaciones durante el MIS 5d relacionados con fusión glacial estival y el bloqueo temporal de las surgencias kársticas por los glaciares. Fase 5. Aparente pausa en la karstificación entre 45-25 ka (MIS 3-2) probablemente ligada a una mayor aridez y menor temperatura. Fase 6. Reactivación de la karstificación desde 25 ka (MIS 2-1) con desarrollo de espeleotemas ligado a un aumento de la temperatura y precipitaciones. El desarrollo de las cuevas estuvo condicionado por la estratificación y 7 familias de discontinuidades, la geometría y funcionamiento del acuífero kárstico, el Último Ciclo Glaciar, y el paleoclima durante el MIS 7-1.