Livello di base

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Il livello di base di un fiume o torrente è il punto più basso al quale esso può scorrere, definito spesso come l'imboccatura del fiume. Per i grandi fiumi, il livello di base è di solito il livello del mare, ma un grande fiume o lago è parimenti il livello di base per i corsi d'acqua tributari. Un'eccezione piuttosto rara si può vedere nel Giordano, per il quale il livello di base è rappresentato dal Mar Morto, 417 m sotto l'odierno livello del mare.

Il livello di base è significativo anche per il drenaggio subsuperficiale. Un livello di base basso è un prerequisito per la formazione di una struttura di tipo carsico, una rete di doline e di caverne che possono svilupparsi quando la pioggia acida allarga le connessioni (mediante soluzione) nella roccia calcarea. Spesso questa rete di drenaggio sotterraneo alimenta a ritroso il drenaggio superficiale lungo i margini di fiumi più grandi, che costituiscono l'effettivo livello di base.

Quando la sorgente di un corso d'acqua è molto alta rispetto al suo livello di base (alto gradiente fluviale), l'erosione procede rapidamente a causa dell'energia dell'acqua in rapido movimento, la topografia diviene accidentata ed è considerato un corso d'acqua giovane (geologicamente parlando). Quando l'erosione ha agito per un tempo geologico lungo, consumando verso il basso i punti elevati e creando una piccola differenza tra la sorgente e il livello di base di un corso d'acqua (basso gradiente fluviale), allora il corso d'acqua viene chiamato maturo. Le valli dei corsi d'acqua maturi hanno pendenze dolci, punti più elevati arrotondati e andamenti sinuosi.

Uno strato di roccia molto dura può formare un livello di base temporaneo, finché non viene scavato da una parte all'altra. Ad esempio, la dolomite di Lockport ha creato un livello di base temporaneo per il fiume Niagara. Alla fine questo sarà completamente scavato quando le Cascate del Niagara arretreranno e il Lago Erie sarò drenato vicino al livello di base inferiore del Lago Ontario.

I movimenti del terreno possono influenzare notevolmente i livelli di base. Per illustrare il fenomeno, il sollevamento dell'Altopiano del Colorado, combinato con l'apertura del Golfo di California verso il mare, stabilirono il livello del mare come livello di base per il fiume Colorado e condussero all'erosione (geologicamente) rapida che si concluse con il Grand Canyon.

I molti meandri del fiume Kentucky mostrano che era un corso d'acqua maturo con scarso rilievo. I sollevamenti dell'area centrale del Kentucky ringiovanirono il corso d'acqua, facendogli scavare un canyon profondo, ma preservando i meandri che indicano come il corso d'acqua esistesse anteriormente al sollevamento.

Altri processi geologici possono influenzare i livelli di base. Nei Finger Lakes dello stato di New York, la glaciazione dell'era glaciale approfondì notevolmente le valli dei laghi e ringiovanì i corsi d'acqua tributari. Questi ultimi hanno gole profonde e spesso cascate dove gli strati di roccia dura rallentano l'erosione; essi sono detti valli sospese.

I livelli di base possono anche combiare (in primo luogo a causa della formazione o della fusione dei manti di ghiaccio continentali), e sollevano o abbassano il livello di base finale dei fiumi costieri. Lungo la costa orientale del Nord America, le valli dei fiumi si estendono verso l'esterno fino alla piattaforma continentale, indicando un tempo in cui era possibile l'erosione a causa del più basso livello di base rappresentato nel passato da un livello del mare inferiore. Oggi molti di questi stessi fiumi finiscono in baie, indicando che il livello del mare è risalito in tempi geologici recenti. Ciò viene definito un litorale annegato.