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delta del río

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Vista satelital del delta del río Lena , Rusia.
Vista satelital del delta del Amazonas , en Sudamérica.
Vista satelital de la NASA , en falso color, del delta del río Nilo .

Un delta fluvial es una forma del relieve , típicamente triangular, creada por la deposición de los sedimentos transportados por las aguas de un río , donde este se une a una masa de agua de movimiento lento o a una masa de agua estancada. [ 1 ] [ 2 ] La formación de un delta fluvial ocurre en la desembocadura del río , donde este se une a un océano , un mar o un estuario , a un lago , un embalse o (más raramente) a otro río que no puede transportar los sedimentos aportados por el río que lo alimenta. Etimológicamente, el término delta fluvial deriva de la forma triangular (Δ) de la letra griega mayúscula delta . En hidrología , las dimensiones de un delta fluvial están determinadas por el equilibrio entre los procesos de la cuenca que aportan sedimentos y los procesos de la cuenca que redistribuyen, retienen y exportan los sedimentos aportados a la cuenca receptora. [ 3 ] [ 4 ]

Los deltas fluviales son importantes para la civilización humana , ya que constituyen importantes centros de producción agrícola y de población. [ 5 ] Pueden proporcionar protección costera y afectar el suministro de agua potable. [ 6 ] También son ecológicamente importantes, con diferentes conjuntos de especies según su posición en el paisaje. En escalas de tiempo geológicas , también son importantes sumideros de carbono . [ 7 ]

Etimología

Un delta fluvial recibe ese nombre porque la forma del delta del Nilo se aproxima a la letra griega mayúscula triangular delta . La forma triangular del delta del Nilo era conocida por el público del drama ateniense clásico ; la tragedia Prometeo encadenado de Esquilo se refiere a él como la "tierra nilótica triangular", aunque no como un "delta". [ 8 ] La descripción de Egipto que hace Heródoto en sus Historias menciona el delta catorce veces, como "el delta, como lo llaman los jonios ", incluyendo la descripción del flujo de limo hacia el mar y el lado convexo hacia el mar del triángulo. [ 8 ] A pesar de hacer comparaciones con otros deltas de sistemas fluviales, Heródoto no los describió como "deltas". [ 8 ] El historiador griego Polibio comparó la tierra entre los ríos Ródano e Isère con el delta del Nilo, refiriéndose a ambos como islas, pero no aplicó la palabra delta. [ 8 ] Según el geógrafo griego Estrabón , el filósofo cínico Onesícrito de Astipalaea , que acompañó las conquistas de Alejandro Magno en la India , informó que Patalene (el delta del río Indo ) era "un delta" ( griego koiné : καλεῖ δὲ τὴν νῆσον δέλτα , romanizado: kalei de tēn nēson délta , lit. ' él llama a la isla un delta ' ). [ 8 ] El autor romano Arriano , en su obra Indica , afirma que "el delta de la tierra de los indios está formado por el río Indo, al igual que el de Egipto". [ 8 ] 

Como término genérico para la forma del relieve en la desembocadura del río, la palabra delta se documenta por primera vez en el mundo angloparlante a finales del siglo XVIII, en la obra de Edward Gibbon . [ 9 ]

Formación

Un delta se forma donde un río se encuentra con un lago. [ 10 ]

Los deltas fluviales se forman cuando un río que transporta sedimentos llega a una masa de agua, como un lago, un océano o un embalse . Cuando el flujo entra en el agua estancada, ya no está confinado a su cauce y se expande en anchura. Esta expansión del flujo produce una disminución en la velocidad del flujo , lo que disminuye la capacidad del flujo para transportar sedimentos . Como resultado, los sedimentos caen del flujo y se depositan como aluvión , que se acumula para formar el delta fluvial. [ 11 ] [ 12 ] Con el tiempo, este único cauce forma un lóbulo deltaico (como la pata de pájaro de los deltas de los ríos Misisipi o Ural ), empujando su desembocadura hacia el agua estancada. A medida que el lóbulo deltaico avanza, la pendiente del cauce del río se vuelve más baja porque el cauce del río es más largo pero tiene el mismo cambio de elevación (ver pendiente ).

El delta de los ríos Sacramento y San Joaquín en California, en fase de inundación, a principios de marzo de 2009.

A medida que disminuye la pendiente del cauce del río, disminuye la cantidad de esfuerzo cortante en el lecho, lo que resulta en la deposición de sedimentos dentro del cauce y una elevación del lecho del cauce con respecto a la llanura de inundación . Esto desestabiliza el cauce del río. Si el río rompe sus diques naturales (como durante una inundación), se desborda hacia un nuevo curso con una ruta más corta hacia el océano, obteniendo así una pendiente más pronunciada y estable. [ 13 ] Por lo general, cuando el río cambia de cauce de esta manera, parte de su caudal permanece en el cauce abandonado. Los eventos repetidos de cambio de cauce forman un delta maduro con una red distributaria .

Otra forma en que se forman estas redes distributarias es a partir de la deposición de barras de desembocadura (barras de arena y/o grava en el centro del canal en la desembocadura de un río). Cuando esta barra se deposita en el centro del canal en la desembocadura de un río, el flujo se desvía a su alrededor. Esto produce una deposición adicional en el extremo aguas arriba de la barra de desembocadura, lo que divide el río en dos canales distributarios. [ 14 ] [ 15 ] Un buen ejemplo del resultado de este proceso es el delta del lago Wax .

En ambos casos, los procesos de sedimentación fuerzan la redistribución de los sedimentos desde áreas de alta sedimentación hacia áreas de baja sedimentación. Esto resulta en una suavización de la forma del delta a medida que los canales se desplazan por su superficie y depositan sedimentos. Debido a que el sedimento se deposita de esta manera, la forma de estos deltas se asemeja a un abanico. Cuanto más frecuentemente cambia el curso del flujo, más se aproxima la forma a un abanico ideal, ya que los cambios más rápidos en la posición de los canales dan como resultado una deposición más uniforme de sedimentos en el frente del delta. Los deltas de los ríos Misisipi y Ural, con sus patas de pájaro, son ejemplos de ríos que no cambian de curso con la suficiente frecuencia como para formar un abanico simétrico. Los deltas de abanico aluvial , como su nombre indica, cambian de curso con frecuencia y se aproximan más a una forma de abanico ideal.

La mayoría de los grandes deltas fluviales desembocan en cuencas intracratónicas en los bordes posteriores de márgenes pasivos debido a que la mayoría de los grandes ríos como el Mississippi , Nilo , Amazonas , Ganges , Indo , Yangtsé y el río Amarillo desembocan a lo largo de márgenes continentales pasivos. [ 16 ] Este fenómeno se debe principalmente a tres factores: topografía , área de la cuenca y elevación de la cuenca. [ 16 ] La topografía a lo largo de los márgenes pasivos tiende a ser más gradual y extendida sobre un área mayor, lo que permite que el sedimento se acumule con el tiempo para formar grandes deltas fluviales. La topografía a lo largo de los márgenes activos tiende a ser más empinada y menos extendida, lo que resulta en que los sedimentos no tengan la capacidad de acumularse debido a que el sedimento viaja hacia una fosa de subducción empinada en lugar de una plataforma continental poco profunda .

Hay muchos otros factores menores que podrían explicar por qué la mayoría de los deltas fluviales se forman a lo largo de márgenes pasivos en lugar de márgenes activos. A lo largo de márgenes activos, las secuencias orogénicas causan actividad tectónica que forma pendientes muy pronunciadas, rocas brechadas y actividad volcánica, lo que resulta en la formación de deltas más cerca de la fuente de sedimentos. [ 16 ] [ 17 ] Cuando el sedimento no se desplaza lejos de la fuente, los sedimentos que se acumulan son de grano más grueso y están menos consolidados, lo que dificulta la formación de deltas. La actividad tectónica en márgenes activos causa la formación de deltas fluviales más cerca de la fuente de sedimentos, lo que puede afectar la avulsión del canal , el cambio de lóbulos deltaicos y la autociclicidad. [ 17 ] Los deltas fluviales de márgenes activos tienden a ser mucho más pequeños y menos abundantes, pero pueden transportar cantidades similares de sedimento. [ 16 ] Sin embargo, el sedimento nunca se acumula en secuencias gruesas debido a que el sedimento se desplaza y se deposita en fosas de subducción profundas. [ 16 ]

En la desembocadura de un río, el cambio en las condiciones de flujo puede provocar que el río deposite los sedimentos que transporta. Esta deposición de sedimentos puede generar diversas formas del relieve, como deltas, barras de arena, cordones litorales y canales de conexión. Las formas del relieve en la desembocadura del río alteran drásticamente la geomorfología y el ecosistema. [ 18 ]

Tipos

Cambio de lóbulos deltaicos en el delta del río Misisipi , 4600 años AP , 3500 años AP, 2800 años AP, 1000 años AP, 300 años AP, 500 años AP, × actual

Los deltas se clasifican típicamente según el principal factor que controla la sedimentación, que es una combinación de procesos fluviales, de oleaje y de mareas , [ 19 ] [ 20 ] dependiendo de la intensidad de cada uno. [ 21 ] Los otros dos factores que desempeñan un papel importante son la posición en el paisaje y la distribución del tamaño de grano del sedimento de origen que ingresa al delta desde el río. [ 22 ]

deltas dominados por ríos

Los deltas dominados por procesos fluviales se encuentran en áreas de baja amplitud de marea y baja energía de oleaje. [ 23 ] Donde la densidad del agua del río es casi igual a la del agua de la cuenca, el delta se caracteriza por un flujo homopícnico , en el que el agua del río se mezcla rápidamente con el agua de la cuenca y deposita abruptamente la mayor parte de su carga de sedimentos. Donde el agua del río tiene una densidad mayor que el agua de la cuenca, generalmente debido a una gran carga de sedimentos, el delta se caracteriza por un flujo hiperpícnico, en el que el agua del río se adhiere al fondo de la cuenca como una corriente de densidad que deposita sus sedimentos como turbiditas . Cuando el agua del río es menos densa que el agua de la cuenca, como es típico en los deltas fluviales de una costa oceánica, el delta se caracteriza por un flujo hipopícnico, en el que el agua del río se mezcla lentamente con el agua más densa de la cuenca y se extiende como un abanico superficial. Esto permite que los sedimentos finos sean transportados a una distancia considerable antes de decantarse. Los estratos en un delta hipopícnico se inclinan en un ángulo muy bajo, alrededor de 1 grado. [ 23 ]

Los deltas dominados por procesos fluviales se distinguen además por la importancia relativa de la inercia del agua que fluye rápidamente, la importancia de la fricción turbulenta del lecho más allá de la desembocadura del río y la flotabilidad . El flujo de salida dominado por la inercia tiende a formar deltas de tipo Gilbert. El flujo de salida dominado por la fricción turbulenta es propenso a la bifurcación del canal, mientras que el flujo de salida dominado por la flotabilidad produce largos distributarios con estrechos diques naturales subacuáticos y pocas bifurcaciones del canal. [ 24 ]

El delta moderno del río Misisipi es un buen ejemplo de un delta dominado por procesos fluviales, cuyo flujo de salida está dominado por la flotabilidad. El abandono de canales ha sido frecuente, con siete canales distintos activos durante los últimos 5000 años. Otros deltas dominados por procesos fluviales incluyen el delta del Mackenzie y el delta del Alta. [ 14 ]

deltas de Gilbert

Un delta de Gilbert (llamado así por Grove Karl Gilbert ) es un tipo de delta dominado por procesos fluviales [ 25 ] formado a partir de sedimentos gruesos, a diferencia de los deltas fangosos de pendiente suave como el del Misisipi. Por ejemplo, un río de montaña que deposita sedimentos en un lago de agua dulce formaría este tipo de delta. [ 26 ] [ 27 ] Es común que sea el resultado de un flujo homopicnal. [ 23 ] Estos deltas se caracterizan por una estructura tripartita de estratos superior, frontal e inferior. El agua del río que ingresa al lago deposita rápidamente sus sedimentos más gruesos en la cara sumergida del delta, formando estratos frontales inclinados y empinados. Los sedimentos más finos se depositan en el fondo del lago más allá de esta pendiente pronunciada como estratos inferiores con una inclinación más suave. Detrás del frente del delta, los canales trenzados depositan los estratos de inclinación suave del topset en la llanura deltaica. [ 28 ] [ 29 ]

Mientras que algunos autores describen ubicaciones tanto lacustres como marinas de deltas de Gilbert, [ 26 ] otros señalan que su formación es más característica de los lagos de agua dulce, donde es más fácil que el agua del río se mezcle con el agua del lago más rápidamente (a diferencia del caso de un río que cae en el mar o un lago salado, donde el agua dulce menos densa que trae el río permanece en la superficie por más tiempo). [ 30 ] El propio Gilbert describió por primera vez este tipo de delta en el lago Bonneville en 1885. [ 30 ] En otros lugares, se presentan estructuras similares, por ejemplo, en las desembocaduras de varios arroyos que fluyen hacia el lago Okanagan en la Columbia Británica y forman penínsulas prominentes en Naramata , Summerland y Peachland .

deltas dominados por olas

En los deltas dominados por las olas, el transporte de sedimentos impulsado por estas controla la forma del delta, y gran parte del sedimento que emana de la desembocadura del río se desvía a lo largo de la costa. [ 19 ] La relación entre las olas y los deltas fluviales es bastante variable y está influenciada en gran medida por los regímenes de oleaje de aguas profundas de la cuenca receptora. Con una alta energía de oleaje cerca de la costa y una pendiente más pronunciada mar adentro, las olas suavizarán los deltas fluviales. Las olas también pueden ser responsables de transportar sedimentos lejos del delta fluvial, provocando su retroceso. [ 6 ] Para los deltas que se forman más arriba en un estuario, existen vínculos complejos pero cuantificables entre los vientos, las mareas, el caudal del río y los niveles de agua del delta. [ 31 ] [ 32 ]

El delta del Ganges, situado entre India y Bangladesh, es el delta más grande del mundo y una de las regiones más fértiles del planeta.

deltas dominados por las mareas

La erosión también es un factor de control importante en los deltas dominados por las mareas, como el delta del Ganges , que puede ser principalmente submarino, con prominentes barras de arena y crestas. Esto tiende a producir una estructura "dendrítica". [ 33 ] Los deltas mareales se comportan de manera diferente a los deltas dominados por ríos y por olas, que tienden a tener unos pocos distributarios principales. Una vez que un distributario dominado por olas o por río se llena de sedimentos, se abandona y se forma un nuevo canal en otro lugar. En un delta mareal, se forman nuevos distributarios durante épocas de gran caudal de agua, como inundaciones o marejadas ciclónicas . Estos distributarios se llenan lentamente de sedimentos a un ritmo más o menos constante hasta que desaparecen. [ 33 ]

deltas de agua dulce mareales

Un delta de agua dulce mareal [ 34 ] es un depósito sedimentario formado en el límite entre un arroyo de tierras altas y un estuario, en la región conocida como "subestuario". [ 35 ] Los valles fluviales costeros sumergidos que fueron inundados por el aumento del nivel del mar durante el Pleistoceno tardío y el Holoceno posterior tienden a tener estuarios dendríticos con muchos afluentes. Cada afluente imita este gradiente de salinidad desde su unión salobre con el estuario principal hasta el arroyo dulce que alimenta la cabecera de la propagación de la marea. Como resultado, los afluentes se consideran "subestuarios". El origen y la evolución de un delta de agua dulce mareal involucran procesos que son típicos de todos los deltas [ 4 ] así como procesos que son únicos del entorno de agua dulce mareal. [ 36 ] [ 37 ] La ​​combinación de procesos que crean un delta de agua dulce mareal da como resultado una morfología distintiva y características ambientales únicas. Muchos deltas de agua dulce mareales que existen hoy en día son causados ​​directamente por el inicio o los cambios en el uso histórico de la tierra, especialmente la deforestación , la agricultura intensiva y la urbanización . [ 38 ] Estas ideas se ilustran bien con los numerosos deltas de agua dulce mareales que se extienden hacia la bahía de Chesapeake a lo largo de la costa este de los Estados Unidos. Las investigaciones han demostrado que los sedimentos acumulados en este estuario provienen de la deforestación, la agricultura y el desarrollo urbano posteriores a la colonización europea. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]

estuarios

Otros ríos, especialmente aquellos en costas con una amplitud de marea significativa , no forman un delta, sino que desembocan en el mar en forma de estuario . Ejemplos notables incluyen el golfo de San Lorenzo y el estuario del Tajo . [ 42 ] [ 43 ]

deltas interiores

delta del Okavango

En raras ocasiones, el delta del río se encuentra dentro de un gran valle y se denomina delta fluvial invertido . A veces, un río se divide en múltiples brazos en una zona interior, para luego volver a unirse y continuar hacia el mar. Dicha zona se denomina delta interior y suele aparecer en antiguos lechos lacustres. El término fue acuñado por primera vez por Alexander von Humboldt para el curso medio del río Orinoco , que visitó en 1800. [ 44 ] Otros ejemplos destacados incluyen el delta interior del Níger , [ 45 ] el delta de la Paz-Athabasca , [ 46 ] el delta de los ríos Sacramento-San Joaquín , [ 47 ] y el delta de Sistán en Irán. [ 48 ] El Danubio tiene uno en el valle de la frontera eslovaco-húngara entre Bratislava e Iža . [ 49 ]

En algunos casos, un río que desemboca en una zona árida y llana se divide en canales que se evaporan a medida que avanza hacia el desierto. El delta del Okavango en Botsuana es un ejemplo. [ 50 ] Véase cuenca endorreica .

Mega deltas

El término genérico megadelta puede usarse para describir deltas fluviales asiáticos muy grandes, como el Yangtsé , el Perla , el Rojo , el Mekong , el Irrawaddy , el Ganges-Brahmaputra y el Indo . [ 51 ] [ 52 ]

Estructura sedimentaria

Delta en la bahía de Kachemak durante la marea baja

La formación de un delta es compleja, múltiple y se entrecruza con el tiempo, pero en un delta simple se pueden distinguir tres tipos principales de estratificación: las capas inferiores, las capas superiores y las capas superiores. Esta estructura de tres partes se puede observar a pequeña escala mediante la estratificación cruzada . [ 26 ] [ 53 ]

  • Los estratos basales se forman a partir de las partículas suspendidas más ligeras que se depositan más lejos del frente deltaico activo, a medida que el caudal del río disminuye en el cuerpo de agua estancada y pierde energía. Esta carga suspendida se deposita por la gravedad del sedimento , creando una turbidita . Estos estratos se forman en capas horizontales y están compuestos por los granos más finos.
  • Los estratos frontales, a su vez, se depositan en capas inclinadas sobre los estratos inferiores a medida que avanza el lóbulo activo. Los estratos frontales forman la mayor parte del volumen de un delta (y también se encuentran en el lado de sotavento de las dunas de arena ). [ 54 ] Las partículas de sedimento dentro de los estratos frontales consisten en tamaños más grandes y variables, y constituyen la carga de fondo que el río mueve aguas abajo rodando y rebotando a lo largo del fondo del canal. Cuando la carga de fondo llega al borde del frente deltaico, rueda sobre el borde y se deposita en capas de fuerte inclinación sobre la parte superior de los estratos inferiores existentes. Bajo el agua, la pendiente del borde más externo del delta se crea en el ángulo de reposo de estos sedimentos. A medida que los estratos frontales se acumulan y avanzan, ocurren deslizamientos de tierra subacuáticos y reajustan la estabilidad general de la pendiente. La pendiente frontal, así creada y mantenida, extiende el lóbulo deltaico hacia afuera. En sección transversal, los estratos frontales suelen estar dispuestos en bandas paralelas angulares e indican etapas y variaciones estacionales durante la formación del delta.
  • Los estratos superiores de un delta en avance se depositan sucesivamente sobre los estratos frontales previamente formados, truncándolos o cubriéndolos. Los estratos superiores son capas casi horizontales de sedimento de menor tamaño depositadas en la parte superior del delta y forman una extensión de la llanura aluvial hacia tierra . [ 54 ] A medida que los cauces del río serpentean lateralmente a través de la parte superior del delta, el río se alarga y su pendiente se reduce, lo que provoca que la carga en suspensión se asiente en estratos casi horizontales sobre la parte superior del delta. Los estratos superiores se subdividen en dos regiones: la llanura deltaica superior y la llanura deltaica inferior. La llanura deltaica superior no se ve afectada por la marea, mientras que el límite con la llanura deltaica inferior está definido por el límite superior de la influencia de la marea. [ 55 ]

Amenazas existenciales para los deltas

Las actividades humanas tanto en los deltas como en las cuencas fluviales aguas arriba de los deltas pueden alterar radicalmente los entornos deltaicos. [ 56 ] El cambio en el uso de la tierra aguas arriba , como las prácticas agrícolas antierosión y la ingeniería hidrológica, como la construcción de represas en las cuencas que alimentan los deltas, ha reducido el aporte de sedimentos fluviales a muchos deltas en las últimas décadas. [ 57 ] Este cambio significa que hay menos sedimentos disponibles para mantener las formas del relieve deltaico y compensar la erosión y el aumento del nivel del mar , lo que provoca que algunos deltas comiencen a perder terreno. [ 57 ] Se proyecta que la disminución en el aporte de sedimentos fluviales continuará en las próximas décadas. [ 58 ]

Las extensas actividades antropogénicas en los deltas también interfieren con los procesos geomorfológicos y ecológicos del delta. [ 59 ] Las personas que viven en los deltas a menudo construyen defensas contra inundaciones que impiden la sedimentación de las inundaciones en los deltas y, por lo tanto, significa que la deposición de sedimentos no puede compensar la subsidencia y la erosión . Además de la interferencia con la agradación del delta , el bombeo de agua subterránea , [ 60 ] petróleo y gas , [ 61 ] y la construcción de infraestructura aceleran la subsidencia , aumentando el aumento relativo del nivel del mar . Las actividades antropogénicas también pueden desestabilizar los cauces de los ríos a través de la extracción de arena , [ 62 ] y causar intrusión de agua salada . [ 63 ] Hay esfuerzos a pequeña escala para corregir estos problemas, mejorar los entornos deltaicos y aumentar la sostenibilidad ambiental a través de estrategias que mejoran la sedimentación .

Si bien casi todos los deltas se han visto afectados en cierta medida por los humanos, el delta del Nilo y el delta del río Colorado son algunos de los ejemplos más extremos de la devastación causada a los deltas por la construcción de represas y la desviación de agua. [ 64 ] [ 65 ]

Los documentos históricos muestran que durante el Imperio Romano y la Pequeña Edad de Hielo (épocas de considerable presión antropogénica), se produjo una importante acumulación de sedimentos en los deltas. La revolución industrial no ha hecho sino intensificar el impacto de la actividad humana en el crecimiento y retroceso de los deltas. [ 66 ]

Deltas en la economía

Los antiguos deltas benefician la economía gracias a su arena y grava bien clasificadas . La arena y la grava se extraen a menudo de estos antiguos deltas y se utilizan en hormigón para carreteras , edificios, aceras y paisajismo.  Solo en Estados Unidos se producen más de mil millones de toneladas de arena y grava. [ 67 ] No todas las canteras de arena y grava son antiguos deltas, pero en las que sí lo son, gran parte de la clasificación ya se realiza mediante la fuerza del agua.

El río Kokemäki ( Kokemäenjoki ) atraviesa la ciudad de Pori en Satakunta, Finlandia . Su delta, donde las islas deltaicas permanecen entre los distributarios , comienza cerca del centro.

Las áreas urbanas y los asentamientos humanos tienden a ubicarse en tierras bajas cerca de fuentes de agua para el transporte y el saneamiento . [ 68 ] Esto hace que los deltas sean lugares comunes para el florecimiento de las civilizaciones debido al acceso a tierras planas para la agricultura, agua dulce para el saneamiento y el riego , y acceso al mar para el comercio. Los deltas suelen albergar extensas actividades industriales y comerciales, y las tierras agrícolas frecuentemente están en conflicto. Algunas de las economías regionales más grandes del mundo se ubican en deltas como el delta del río Perla , el delta del río Yangtsé , los Países Bajos europeos y el área metropolitana de Tokio .

Ejemplos

El delta del Ganges-Brahmaputra , que abarca la mayor parte de Bangladesh y Bengala Occidental y desemboca en la bahía de Bengala , es el delta más grande del mundo. [ 69 ]

El delta del río Selenga, en la república rusa de Buriatia, es el delta más grande que desemboca en una masa de agua dulce, en este caso el lago Baikal .

Deltas en Marte

Los investigadores han encontrado varios ejemplos de deltas que se formaron en lagos marcianos . El hallazgo de deltas es una señal importante de que Marte alguna vez tuvo grandes cantidades de agua. Se han encontrado deltas en una amplia zona geográfica. A continuación se muestran imágenes de algunos. [ 70 ]

Véase también

Referencias

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