El suministro de sedimentos costeros es el transporte de sedimentos al entorno de la playa por transporte fluvial y eólico . Si bien el transporte eólico juega un papel en el presupuesto sedimentario general para el medio ambiente costero, es pálido en comparación con el suministro fluvial que constituye el 95% de los sedimentos que ingresan al océano. [1] Cuando el sedimento llega a la costa, es arrastrado por la deriva de la costa y las células litorales hasta que se acumula en la playa o las dunas.
Si bien se reconoce que los sistemas de tormentas son el motor de la erosión costera . Existe un consenso general de que la actividad humana, principalmente los embalses de presas y embalses en los ríos, son la causa de la erosión costera indirecta relacionada con el hombre, junto con otros efectos de escala local como: cambio de uso de la tierra, riego , extracción de grava y realineación de ríos.
Tasa de oferta
En todo el mundo, los ríos descargan anualmente aproximadamente 35 x 10 3 km 3 de agua dulce en el océano. En esta agua dulce se transportan de 15 a 20 x 10 9 toneladas de sedimento. [2] Esta carga de sedimentos no se distribuye proporcionalmente entre los ríos del mundo, y las regiones de Asia y Oceanía se encuentran entre las más afectadas por los cambios en los regímenes de sedimentos, ya que representan el 75% de este presupuesto global de sedimentos.
Estas tasas cambiantes de suministro / reabastecimiento del medio fluvial son un factor dominante en el control de la tasa de erosión costera. Si bien el suministro de sedimentos en realidad está aumentando, debido al aumento de las tasas de erosión, el suministro de este sedimento al medio costero está disminuyendo.
Factores que influyen en el suministro de sedimentos
Los sistemas fluviales son elementos clave para operar el cambio de la superficie terrestre porque transportan la mayoría de los flujos globales de agua y sedimentos de la tierra a los océanos. Las actividades humanas pueden afectar la descarga de agua y sedimentos de un río al medio costero de muchas formas. La deforestación y la agricultura , así como la urbanización, pueden aumentar la erosión de una cuenca fluvial hasta en un orden de magnitud. Es mucho menos probable que el suelo recién expuesto resista la erosión por lluvia o agua en movimiento, especialmente en áreas donde la tierra se usa a menudo para la agricultura y las precipitaciones son altas.
Desde la década de 1950, el número de represas en el mundo se ha multiplicado por más de siete. [2] La creación de embalses ha reducido significativamente el rendimiento de sedimentos de muchos ríos ya que el sedimento que fue arrastrado en el flujo es detenido por una barrera artificial y la energía requerida para transportar el material se pierde, el sedimento ya no es arrastrado. no hay flujo o el flujo es demasiado lento.
La extracción de agua para riego reduce el caudal del río y también contribuye a reducir la capacidad de transporte de sedimentos de un río. Las prácticas agrícolas y agrícolas a menudo requieren sistemas de riego intensivos para lograr niveles de producción adecuados. Esto crea una gran demanda en las vías fluviales, ya que el agua se desvía y se utiliza para regar cultivos y pastos. Esto disminuye la tasa de flujo dentro del sistema fluvial, lo que a su vez reduce la capacidad de transporte de sedimentos del río ya que la energía dentro es menor. [3] El sedimento se deposita a lo largo del curso del río y tarda mucho más en llegar a la zona costera.
Efectos en la costa
Este régimen cambiante de suministro de sedimentos costeros conduce a resultados predominantemente erosivos, pero es un escenario caso por caso, río por río. Hay áreas donde el flujo de sedimentos costeros ha aumentado y la acumulación de la costa ha sido evidente. Los efectos de cambiar el flujo de sedimentos pueden ser muy localizados pero pronunciados, a continuación se muestran ejemplos dentro del Mar de Bohai . El delta del río Amarillo está experimentando una fase de acreción, mientras que 200 km a través del mar, el área del río Laun ha experimentado un aumento de las tasas de erosión a lo largo de la costa como resultado de la entrada cambiante de sedimentos.
Acreción
El río Amarillo transporta un orden de magnitud más de sedimentos que antes del cultivo generalizado de las mesetas de loess en el norte de China , hace unos 2400 años. Una implicación de este gran aumento en la descarga de sedimentos de los ríos asiáticos ha sido el aumento de la acumulación hacia la costa de algunas áreas deltaicas durante los últimos milenios. [2] El delta del río Amarillo ha acumulado cientos de kilómetros cuadrados en las últimas décadas. Construir la línea costera a un ritmo mayor que el aumento del nivel del mar y depositar sedimentos más rápido de lo que los procesos erosivos pueden eliminar. La humanidad en Asia está ocupando áreas terrestres que tal vez no hubieran existido si no fuera por el aumento de la erosión río arriba y la entrega de sedimentos al medio costero. [4]
Erosión
La erosión / retroceso costero tiene implicaciones de amplio alcance para el hábitat humano. Con el 45% de la población mundial viviendo a menos de 100 km de la costa. La disminución del suministro de sedimentos a la costa generalmente da como resultado un aumento de las tasas de erosión, ya que no se nutre el perfil de la playa. Con el tiempo, a medida que los sistemas de tormentas 'atacan' la línea costera, se eliminan los sedimentos de las barras marinas o del sistema en conjunto, se desarrolla un problema real sobre cómo frenar el avance del océano y proteger los desarrollos costeros.
Costa de Qinhuangadao
Desde la finalización de la construcción de dos grandes presas en el río Luan en 1979, su entrega anual de sedimentos al mar de Bohai se ha reducido de 20,2 millones de toneladas a un flujo anual de sedimentos de sólo 1,9 millones de toneladas. Esta fuerte reducción en la descarga de sedimentos ha ido acompañada de un cambio de fase del delta del río Luan hacia el paraabandono. Esta caída en la producción de sedimentos ha alterado inevitablemente el equilibrio del transporte costero en la zona costera local. Con vientos hacia el norte predominantes, las tasas de costa de retiro al norte del río Luan han aumentado de 1 m / año a 3,7 m / año durante un período de veinte años desde la construcción de presas, la rápida evolución de la morfología y [5] perfil de playa a través de la retroalimentación positiva hasta que un nuevo se alcanzó el equilibrio, en el que el retroceso actual vuelve a su 1 m / año original. Con una deriva costera se alcanzó el equilibrio dentro de un nuevo estado.
Delta del Mississippi
Los efectos de los cambios en el flujo de sedimentos fueron un factor determinante de los estragos provocados en Nueva Orleans en 2005 por el huracán Katrina . El delta del río Mississippi se está hundiendo lentamente debido a la compactación natural y su suministro de sedimentos desde río arriba se ha reducido en gran medida hasta en un 50%, debido a la construcción de presas en la cuenca del Mississippi. [6] La pérdida de suministro de sedimentos ha provocado el hundimiento del delta y la reducción de los humedales. El sedimento fresco no se deposita a una velocidad lo suficientemente rápida como para que la vegetación crezca a medida que aumenta el nivel del mar. [7] Las condiciones salobres que son esenciales para el crecimiento de la vegetación en el delta ya no lo son. Estos humedales costeros son vitales para el diverso hábitat de vida silvestre que vive entre ellos y para proteger las áreas desarrolladas de las marejadas ciclónicas, como la experimentada durante Katrina.
Soluciones
Nutrición de la playa
Esta es una solución a corto plazo para un problema a largo plazo. Trata los síntomas inmediatos de la erosión costera mediante el vertido de arena, ya sea cerca de la costa o en la propia berma. Puede ser un proceso costoso y que requiere mucho tiempo, ya que requiere un mantenimiento regular. Si bien puede parecer estéticamente agradable, no soluciona el problema en cuestión: la playa ha perdido su fuente de nutrición natural. La alimentación artificial es una solución adecuada a corto plazo en proyectos de restauración a pequeña escala.
Gestión
Los seres humanos están aumentando simultáneamente la disponibilidad de sedimentos para el transporte fluvial a través de actividades y prácticas que aumentan la erosión del suelo y disminuyen este flujo al medio costero a través de la retención de sedimentos detrás de las paredes del embalse y la disminución de las tasas de descarga de los ríos. El resultado neto es una reducción global del flujo total de sedimentos. [8] Este impacto sobre la erosión costera se acelerará aún más a medida que suba el nivel del mar, lo que se prevé debido al cambio climático. Dados los niveles modernos de cargas de sedimentos fluviales, más de 100 mil millones de toneladas de sedimentos han sido secuestrados detrás de reservorios artificiales. Esto da razón para que los efectos de los cambios en el medio ambiente fluvial río arriba se incluyan en el marco de gestión integrada de las zonas costeras . Los planificadores y tomadores de decisiones deben considerar los impactos del desarrollo río arriba en el medio costero. La gestión de la zona costera debe tener en cuenta tanto el efecto de las actividades humanas como los impactos resultantes de los cambios correspondientes en la zona costera.
Ver también
- Gestión costera , para prevenir la erosión costera y la creación de playa.
- Erosión
- Bioerosion
- Sopladura
- Arco natural
- Plataforma de corte ondulado
- Deriva litoral
- Deposición (sedimento)
- Estabilización de dunas de arena
- Sumersión
Referencias
- ^ Walling, DE (2006). Impacto humano en la transferencia de sedimentos tierra-océano por los ríos del mundo. Geomorfología, 79 (3-4), 192-216.
- ↑ a b c Milliman, JD y Ren, M. (1995). Flujo de río al mar: impacto de la intervención humana en los sistemas fluviales y áreas costeras adyacentes. Cambio climático: impacto en el hábitat costero, 57–83.
- ^ Carter, RWG, Johnston, TW, McKenna, J. y Orford, JD (1987). Nivel del mar, suministro de sedimentos y cambios costeros: ejemplos de la costa de Irlanda. Progreso en oceanografía, 18 (1-4), 79-101.
- ^ Chu, Z., Zhai, S., Lu, X., Liu, J., Xu, J. y Xu, K. (2009). Una evaluación cuantitativa de los impactos humanos sobre la disminución del flujo de sedimentos de los principales ríos chinos que ingresan al Océano Pacífico occidental. Cartas de investigación geofísica, 36 (19), L19603.
- ^ Zuo, X., Aiping, F., Ping, Y. y Dongxing, X. (2009). Erosión costera inducida por actividades humanas: un estudio de caso del mar de Bohai del noroeste. [Artículo]. Revista de investigación costera, 25 (3), 723-733.
- ^ Blum, MD y Roberts, HH (2009). Ahogamiento del delta del Mississippi debido al suministro insuficiente de sedimentos y al aumento global del nivel del mar. Nature Geoscience, 2 (7), 488-491.
- ^ Houben, P., Wunderlich, J. y Schrott, L. (2009). El clima y el impacto humano a largo plazo sobre los flujos de sedimentos en los sistemas de cuencas hidrográficas. Geomorfología, 108 (1-2), 1-7.
- ^ Syvitski, JPM, Vörösmarty, CJ, Kettner, AJ y Green, P. (2005). Impacto de los seres humanos en el flujo de sedimentos terrestres hacia el océano costero global. Science, 308 (5720), 376-380.