8. ΠΟΤΑΜΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ

8.7. Ποτάμιες αναβαθμίδες

Ένα ποτάμι το οποίο βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας, δηλαδή η κλίση της κοίτης του πλησιάζει στην καμπύλη ορίου κλίσεως, έχει προσαρμοστεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο στην μεταφορά ποσοτήτων νερού και φερτών υλών από τα ανάντη προς τα κατάντη. Η ισορροπία αυτή της κοίτης του είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη και μπορεί να μεταβληθεί αν μεταβληθούν οι παραπάνω ποσότητες. Κλιματικές αλλαγές ή μεταβολή της βλάστησης μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στις μεταφερόμενες ποσότητες νερού και υλικών με επακόλουθο την μεταβολή της κλίσης της κοίτης του ποταμού σε ένα νέο προφίλ ισορροπίας.

Οι ποτάμιες αναβαθμίδες αποτελούν συνηθισμένα παραδείγματα διατηρημένων γεωμορφολογικών σχηματισμών, που μαρτυρούν τις κλίσεις των κλιτύων και της κοίτης του ποταμού σε προηγούμενες καταστάσεις ισορροπίας του.

Με τον όρο αναβαθμίδα ονομάζεται ο μορφολογικός σχηματισμός της επιφάνειας της γης, ο οποίος αποτελείται από μια σχεδόν επίπεδη επιφάνεια που διακόπτεται από ένα απότομο μέτωπο. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά μιας αναβαθμίδας χωρίζονται σε αυτά της επιφάνειας της αναβαθμίδας και αυτά του μετώπου (Σχήμα 8.20.)

Μορφολογικά χαρακτηριστικά Επιφάνειας

Κλίση (α), μήκος (L), πλάτος (D), Υψόμετρο (H), Προσανατολισμός, Υλικά.

Μορφολογικά χαρακτηριστικά Μετώπου

Κλίση (β), ύψος (Η), Υψόμετρα (H₁ & Η₂), Προσανατολισμός, Υλικά.

Σχήμα 8.20. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά μιας αναβαθμίδας.

Οι ποτάμιες αναβαθμίδες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, στις αναβαθμίδες απόθεσης και στις αναβαθμίδες διάβρωσης. Οι αναβαθμίδες απόθεσης δημιουργούνται όταν προηγηθεί μια περίοδος πρόσχωσης της κοίτης του ποταμού με φερτά υλικά που μεταφέρει και στην συνέχεια ακολουθήσει μια περίοδος απομάκρυνσής τους με ταυτόχρονη κατά βάθος διάβρωση. Έτσι στα περιθώρια της παλιάς προσχωμένης κοίτης δημιουργούνται οι αναβαθμίδες απόθεσης, ως υπολειμματικές μορφές της παλιάς επιφάνειας απόθεσης που δεν διαβρώθηκαν (Σχήμα 8.21.). Η επιφάνεια τους δηλώνει το παλαιότερο υψόμετρο και την κλίση του κοίτης του ποταμού κατά την προγενέστερη φάση πρόσχωσής της. Στην πορεία των ποταμών προς τα κατάντη έχουμε αύξηση της παροχής τους με μείωση της κλίσης της κοίτης τους. Εξετάζοντας τις αναβαθμίδες ενός ποταμού κατά μήκος της κοίτης του βλέπουμε ότι τα υψόμετρα των επιφανειών τους παρουσιάζουν μια σταδιακή μείωση προς την διεύθυνση της ροής του ποταμού, ως αποτέλεσμα της κλίσης του παλαιού πυθμένα της κοίτης που διαβρώθηκε.

Τυπικό παράδειγμα ποταμών που βρίσκονται στη φάση πρόσχωσης της κοίτης τους αποτελούν οι πλεξοειδείς ποταμοί. Το πυθμένιο φορτίο τους είναι αυξημένο και η ενεργειακή τους κατάσταση δεν επιτρέπει τη μεταφορά του προς τα κατάντη.

Αναβαθμίδες διάβρωσης δημιουργούνται όταν οι παράγοντες που προκαλούν την κατά βάθος διάβρωση ενεργοποιούνται σταδιακά. Για παράδειγμα ένα ποτάμι το οποίο διαβρώνει παλαιότερες αλλουβιακές αποθέσεις, όταν δημιουργήσει ένα προφίλ ισορροπίας της κοίτης του σταματά την κατά βάθος διάβρωση και αρχίζει να διαβρώνει πλευρικά διευρύνοντάς την. Αν στην συνέχεια μεταβληθεί η κατάσταση ισορροπίας της κοίτης και αρχίσει μια νέα κατά βάθος διάβρωση, τότε το πλάτος της κοίτης του ποταμού περιορίζεται με αποτέλεσμα οι μορφολογικοί σχηματισμοί της παλιάς διεύρυνσης να παραμένουν στα περιθώρια της κοίτης ως αναβαθμίδες (Σχήμα 8.21).

Αν οι κλίσεις της κοίτης είναι μικρές και ανάμεσα στις φάσεις της κατά βάθος διάβρωσης μεσολαβούν ικανοποιητικά χρονικά διαστήματα, τότε οι αναβαθμίδες δημιουργούνται κατά ζεύγη στις δύο πλευρές της κοίτης και έχουν σχεδόν το ίδιο υψόμετρο. Όταν η κατά βάθος διάβρωση της κοίτης γίνεται με γρήγορους ρυθμούς ή ο ποταμός μαιανδρίζει, δεν δημιουργούνται ζεύγη αναβαθμίδων. Οι επιφάνειες των αναβαθμίδων βρίσκονται σε διαφορετικά υψόμετρα και η μεταξύ τους συσχέτιση δεν είναι εύκολη.

Σχήμα 8.21. Σχηματικοί συσχετισμοί ποτάμιων αναβαθμίδων
Α) Εγκάρσιες σχηματικές τομές αναβαθμίδων απόθεσης και διάβρωσης
Β) Μεμονωμένες και κατά ζεύγη αναβαθμίδες
Γ) Σχηματική τομή ακολουθίας αναβαθμίδων απόθεσης και διάβρωσης.

Όταν η κατά βάθος διάβρωση οφείλεται στην επιγενετική δράση ενός ποταμού σε μια κοιλάδα, τότε ο ποταμός διαβρώνει τα σκληρά πετρώματα του υποβάθρου δημιουργώντας μικρών διαστάσεων αναβαθμίδες. Οι μικρές διαστάσεις των αναβαθμίδων οφείλονται στην ανθεκτικότητα των σκληρών πετρωμάτων του υποβάθρου που απαιτούν μεγαλύτερους χρόνους διεύρυνσης της ποτάμιας κοιλάδας. Στις περιπτώσεις αυτές οι αναβαθμίδες καλύπτονται από ένα λεπτό στρώμα χονδρόκοκκων υλικών (Σχήμα 8.21.).

Οι φάσεις απόθεσης και διάβρωσης της κοίτης ενός ποταμού οφείλονται αποκλειστικά στην ενεργειακή του κατάσταση. Σε περιόδους υψηλής ενέργειας η διαβρωτική και μεταφορική ικανότητα ενός ποταμού αυξάνεται με αποτέλεσμα την απομάκρυνση υλικών από την κοίτη του. Αντίθετα σε περιόδους χαμηλής ενέργειας η μεταφορική του ικανότητα μειώνεται με αποτέλεσμα την απόθεση υλικών στην κοίτη του.

Οι ενεργειακές αυτές μεταβολές μπορούν να οφείλονται είτε στην αύξηση των ποσοτήτων νερού μέσα στην κοίτη είτε στην μεταβολή της κλίσης της κοίτης. Στην πρώτη περίπτωση μια τέτοιου είδους μεταβολή οφείλεται σε κλιματικά αίτια. Για παράδειγμα αναφέρουμε τις αναβαθμίδες απόθεσης που σχηματίστηκαν σε κοιλάδες της Βόρειας Ευρώπης, από ποταμούς με μεταβαλλόμενη παροχή εξαιτίας της εναλλαγής παγετωδών και μεσοπαγετωδών περιόδων του Πλειστοκαίνου. Στη δεύτερη περίπτωση η μεταβολή της κλίσης οφείλεται σε αλλαγή της δυναμικής ισορροπίας της επιφάνειας που προκλήθηκε από τη μεταβολή του βασικού επιπέδου. Παράδειγμα τέτοιων αναβαθμίδων αποτελούν οι αναβαθμίδες διάβρωσης που σχηματίστηκαν στις επιγενετικές κοιλάδες των ποταμών του βορείου Αιγαίου μετά την βύθιση της Αιγιήδας.

Η χρονολόγηση των αναβαθμίδων μπορεί να είναι σχετική ή απόλυτη. Η σχετική χρονολόγησή τους γίνεται με βάση τα μορφολογικά χαρακτηριστικά τους και τα υλικά από τα οποία αποτελούνται. Έτσι μπορούμε να προσδιορίσουμε αν μια αναβαθμίδα είναι νεότερη από μια άλλη, καθώς και να εντάξουμε χρονικά το σχηματισμό τους σε γεωλογικές περιόδους με βάση τις γεωλογικές συνθήκες και την ευρύτερη μορφολογία της περιοχής. Η απόλυτη χρονολόγηση των αναβαθμίδων γίνεται με διάφορες μεθόδους απόλυτης χρονολόγησης και προσδιορίζει την ακριβή ηλικία των υλικών που αποτέθηκαν σε αυτές και κατ’ επέκταση την ηλικία σχηματισμού τους.

Στις ποτάμιες αναβαθμίδες παλαιότερες είναι αυτές που βρίσκονται ψηλότερα και νεότερες αυτές που βρίσκονται χαμηλότερα (Σχήμα 8.21.c). Ο σχηματισμός τους όμως μπορεί να γίνει σταδιακά από τα κατάντη προς τα ανάντη αλλά και αντίστροφα (Σχήμα 8.22.). Στην πρώτη περίπτωση του σχήματος 8.22 οφείλεται στις διαδοχικές ταπεινώσεις του βασικού επιπέδου ενώ στην δεύτερη οφείλεται στις διαδοχικές ανυψώσεις της χέρσου.