Evolución geomorfológica de la plataforma continental del golfo de valencia durante el cuaternario

Resumen

El golfo de Valencia (Mediterráneo occidental) está localizado en el margen oriental de la península Ibérica entre los 0° 25' E y 0°18' W, siendo sus límites latitudinales el cabo de la Nao (38° 45¿ N) y Sagunto (39° 39¿ N). La plataforma continental del Golfo de Valencia, con profundidades de hasta 140 m, presenta una anchura media de 65 km en la zona más septentrional y tan sólo 15 km en el cabo de la Nao. Dicha plataforma se caracteriza por ser una zona de transición entre la plataforma del delta del Ebro, de tipo pasiva y progradante debido a la intensa sedimentación, y la plataforma del margen bético, de tipo activa y menor amplitud. Así, la zona norte del golfo muestra perfiles topográficos muy suaves con relleno de material muy fino, mientras que en el margen sur se manifiesta en superficie la influencia tectónica, con numerosos escarpes de falla. Entre sus principales rasgos geomorfológicos destaca la existencia de barras, ondas de arena y depósitos de fango de gran extensión (Rey y Díaz del Río, 1983). Esta tesis presenta los resultados de análisis geomorfológicos así como del análisis de la sísmica de alta resolución de la plataforma continental, con el objetivo de definir un modelo de evolución geomorfológica de los ambientes litorales y de la plataforma en relación a las oscilaciones del nivel del mar durante el Cuaternario. Durante la realización de campañas oceanográficas para la obtención de los datos necesarios para esta tesis se emplearon tantos métodos directos, con toma de muestras de sedimento y roca, como indirectos, donde podemos englobar los métodos geofísicos desde sistemas acústicos multihaz hasta la sísmica de reflexión. La primera campaña oceanográfica donde se recogieron datos para la tesis fue a bordo del buque oceanográfico Isla del Alborán, del día 1 al 6 de julio de 2009. En ella se tomaron muestras de sedimentos con el muestreador HAPS box-corer. Además, se realizó un estudio geofísico con un perfilador de fangos de alta frecuencia (3,5kHz) para la caracterización del substrato subsuperficial en la zona del campo de las ondas de arena. Posteriormente, en la campaña oceanográfica del 19 al 22 de julio de 2010 se llevaron a cabo varias inmersiones de buceo para la obtención de la muestra de roca con martillos manuales en la barrera más somera, frente al cabo de Cullera, que posteriormente fueron datadas con 14C. En la tercera campaña se realizó una batimetría de alta resolución del fondo marino con una ecosonda multihaz Seabeam 1050 D (ELAK NAUTIK) a bordo del B/O García del Cid del 24 al 30 de septiembre de 2010, empleando una frecuencia de 180 kHz para aguas someras en transectos paralelos a la costa. Las velocidades acústicas fueron calibradas mediante perfiles con CTD. Se obtuvieron perfiles sísmicos a lo largo de la plataforma interna y media, desde la zona infralitoral (-10 m) y hasta una profundidad de 70 m, con un Geopulse 205J trabajando con un rango de frecuencias de 200 ¿ 2000 Hz. Para la caracterización y cartografía de las morfologías superficiales que faltaba cubrir en anteriores campañas, se realizó una cuarta campaña oceanográfica a bordo del B/O Sarmiento de Gamboa del 16 al 18 de julio de 2011. Principalmente se obtuvieron perfiles sísmicos de alta resolución con sonda paramétrica TOPAS que opera con dos frecuencias 0,75 kHz y 15,5 kHz, con una resolución vertical centimétrica. Los datos no adquiridos en campañas oceanográficas se han obtenido gracias a la colaboración de distintas instituciones del estado español. Así, los datos de clima marítimo (oleaje y corrientes) se obtuvieron de Puertos del Estado. En el centro de descargas del Instituto Geográfico Nacional se dispuso del catálogo de terremotos para la zona del Golfo de Valencia desde 1258 al 2013. En lo que se refiere a los perfiles sísmicos de la campaña de 1983 se tomaron de la base de datos del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC) en Barcelona. Posteriormente a la obtención de muestras y datos brutos se procedió al análisis y procesado para una correcta interpretación de los resultados. Las muestras recogidas en las campañas se prepararon para realizar los análisis granulométricos del sedimento con un Laser Coulter del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC). Una vez preparadas las muestras de roca se procedió al corte para obtener la lámina delgada de la roca y realizar la descripción litológica. La datación por radiocarbono de dicha roca se realizó en el laboratorio de Beta Analytic (Miami, EEUU). En cuanto al procesado de los datos sísmicos, se procedió a cargar los archivos brutos SEGY, definir sistemas de coordenadas, datum y aplicar la velocidad del sonido para la conversión de tiempos dobles en distancias. El dibujado, escalado de los perfiles sísmicos e interpretación de los reflectores se ha realizado con el software Kingdom suite®. Los datos brutos obtenidos con la ecosonda multihaz se procesaron con el programa CARIS® aplicando factores de corrección como la velocidad del sonido en el agua entre otros factores, obteniendo un modelo digital batimétrico 5×5 m de resolución. La interpretación geomorfológica de los datos batimétricos se realizó mediante la visualización y generación de entornos 2D y 3D obteniendo modelos digitales del terreno, lo cual permitió deducir características geomorfológicas como la pendiente, orientación, red de drenaje y volumen. La integración de todos los datos de situación y el análisis espacial se llevó a cabo en un sistema de información geográfica (SIG) con el software Arcgis 10®, el cual permitió unificar espacialmente todos los datos geomorfológicos y de posición. Entre los resultados obtenidos, cabe destacar que la plataforma continental del Golfo de Valencia durante el Cuaternario se caracteriza por la presencia de antiguos sistemas de barreras costeras y lagunas asociados. La obtención de una cartografía geomorfológica de los depósitos relictos como el afloramiento de la barra costera desde las proximidades de la ciudad de Valencia hasta el cabo de La Nao y de palecauces fluviales cortando esta barrera más somera que correspondería una antigua paleolínea de costa del Tirreniense, sugieren un carácter similar a la actual restinga y Albufera de Valencia. La estratigrafía de las secuencias sedimentarias encontradas, el cortejo progradante y la posterior retrogradación de las barreras, son la respuesta a las variaciones del nivel del mar durante el Pleistoceno Superior Por otra parte, frente a la Albufera de Valencia, en la plataforma media del golfo de Valencia, entre las isobatas de -60 y -80 metros, se ha cartografiado un sistema de 27 ondas de arena con crestas orientadas NNE¿SSW, es decir, oblicuas a la actual línea de costa. Estas morfologías presentan alturas de hasta 10 m y longitudes de hasta 3 km, además de una pendiente en la cara de avalancha de hasta 6°. La presencia de sedimentos gruesos relacionados con ambientes próximos a la costa implican un nivel del mar más bajo para la formación de estas ondas de arena. Éstas podrían haber sido afectadas por la deriva litoral Norte-Sur y por tormentas. De acuerdo a la secuencia estratigráfica y a la curva relativa del mar se debieron formar a partir del Younger Dryas (¿ 12 ky BP). Por consiguiente, han sido clasificadas como ondas de arena holocenas asociadas en su génesis a procesos sedimentarios costeros. Con todo ello se ha obtenido un modelo de evolución de los ambientes sedimentarios de la plataforma en relación a las oscilaciones del nivel del mar, analizando la alternancia de ambientes sedimentarios de plataforma, litorales y emergidos como consecuencia de combinar las oscilaciones eustáticas del nivel del mar, la subsidencia regional e inferir una curva de oscilación relativa del mar. Palabra claves: Geología marina, Geología del Cuaternario y Geocronología, Estratigrafía sísmica, Mar Mediterráneo, Mediterráneo occidental, Geomorfología de margen continental, Plataforma continental del Golfo de Valencia, depósitos fósiles, afloramiento, sistema paleocanales, sand ridges, Pleistoceno, Holoceno, cambio climático, subsidencia, oscilación glacio-eustatica. Key words: Marine Geology, Quaternary Geology and Geochronology, Seismic stratigraphy, Mediterranean Sea, Western Mediterranean geomorphology of continental margin, Continental shelf of the Gulf of Valencia, fossil deposits, Palaeochannels, sand ridges, Pleistocene, Holocene, Clime change, subsidence, glacio-eustatic oscillations.