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Linea Litoral - Zonas Costeras. Olas: Caracteristicas de las Olas - Movimiento Orbital Circular - Olas En la Zona de Rompiente. Erosion Causada por las Olas. - Movimiento de La Arena de La Playa: Movimiento Perpendicular a la linea de costa - Refraccion de Las Olas - Deriva y Corrientes Litorales.

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Caracteristicas de La Linea de Costa: Formas de Erosion - Formas deposicionales - Litoral en Desarrollo. Estabilizacion de la Costa: Estabilizacion firme - Alternativas a la estabilizacion firme - Problemas de erosion a lo largo de la costa de USA. Clasificacion de Las Costas: Costas de Emersion - Costas de Inmersion. Mareas: Causas de Las Mareas - Ciclo mensual de las mareas - Modelos Mareales - Corrientes Mareales - Mareas y Rotacion de la Tierra.

RUTAS GEOLOGICAS ARAUCANIA

GEOLOGIA GENERAL

DINAMICA LITORAL


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens". Líneas de Costa.

Las incansables aguas del océano están constantemente en movimiento. Los vientos generan corrientes superficiales, la gravedad de la Luna y del sol produce mareas y las diferencias de densidad crean circulación en el océano profundo. Además, las olas transportan la energía de las tormentas a costas distantes, donde su efecto erosiona el terreno.

Las líneas de litorales son ambientes dinámicos. Su topografía, su composición geológica y su clima varían enormemente de un lugar a otro. Los procesos continentales y oceánicos convergen a lo largo de las costas y crean paisajes que con frecuencia experimentan cambios rápidos. Cuando se trata del depósito de sedimentos, constituyen zonas de transición entre los ambientes marino y continental.

 

La línea litoral: una interface dinámica.

En ningún otro lugar es más perceptible la naturaleza incansable del agua oceánica que a lo largo del litoral: la superficie de contacto dinámico entre el aire, la tierra y el mar. Una interfase es un límite común en el que diferentes partes de un sistema interactúan. Esta es sin duda una designación adecuada para la zona costera. En este lugar podemos observar la elevación y el descenso rítmicos de las mareas, así como la constante ondulación y ruptura de las olas. A veces, las olas son bajas y suaves. En oÍas ocasiones sobrepasan la costa con una furia pavorosa.

Aunque puede no resultar obvio, la línea litoral está siendo modificada constantemente por las olas. Por ejemplo, a lo largo de Cape Cod, Massachussets, la actividad de las olas está erosionando los acantilados de sedimento glaciar poco consolidado con tanta agresividad que aquellos están retrocediendo tierra adentro a un ritmo de hasta

1 metro al año (Figura DINLIT-01A). Por el contrario, en Point Reyes, California, los acantilados de lecho de roca mucho más resistente son menos sensibles al ataque de las olas y, por consiguiente, están retrocediendo mucho más despacio (Figura DINLIT-01B). En los dos litorales, la actividad de las olas está moviendo sedimento a lo largo de la costa y construyendo estrechas barras de arena que sobresalen y atraviesan algunas bahías.

La naturaleza de las líneas litorales actuales no es el mero resultado del ataque incansable al terreno por parte del mar. De hecho, la costa tiene un carácter complejo que es la consecuencia de procesos geológicos múltiples. Por ejemplo, prácticamente todas las áreas de costa estuvieron afectadas por la elevación global del nivel del mar que acompañó la fusión de los glaciares al final del Pleistoceno. Cuando el mar se introdujo tierra adentro, la línea litoral retrocedió, superponiéndose a paisajes existentes que se habían producido como consecuencia de procesos tan diversos como la erosión por corrientes de agua, la glaciación, la actividad volcánica y las fuerzas de formación de las montañas.

La zona costera actual está experimentando una intensa actividad humana. Por desgracia, las personas a menudo tratamos la línea litoral como si fuera una plataforma estable sobre la cual las esm¡cturas pueden edificarse con toda seguridad. Esta actitud lleva inevitablemente a conflictos entre las personas y la naturaleza. Como veremos, muchas formas costeras, en especial las playas y las islas barrera, son características relativamente frágiles y de vida efímera que constituyen lugares inapropiados para la urbanización.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens". La zona costera

En el lenguaje general se utiliza una serie de términos para referirse al límite entre la tierra y el mar. En la sección anterior, se han utilizado los términos litoral, línea litoral, zona costera y costa. Además, al pensar en la interfase tierra-mar, a muchos les viene a la cabeza la palabra playa. Dediquemos un momento a aclarar estos términos e introducir otra terminología utilizada por quienes estudian la zona limítrofe entre la tierra y el mar. Le resultará útil observar la Figura DINLIT-02, en la que se representa un perfil idealizado de la zona costera.

 

La línea de costa es la línea que marca el contacto entre la tierra y el mar. Cada día, conforme las mareas suben y bajan, la posición de la línea de costa migra. Durante períodos más prolongados, la posición media de la línea de cosa cambia de manera gradual.

 

El litoral es la zona que se extiende entre el nivel de marea más bajo y la mayor elevación de la tierra afectada por las olas de temporal. Por el contrario, la costa se extiende tierra adentro desde el litoral hasta donde haya estructuras relacionadas con el océano. La línea de costa marca el límite en el lado del mar del litoral, mientras que el límite interior no es siempre evidente ni fácil de determinar.

Como se ilustra en la Figura DINLIT-02, el litoral se divide en playa baja y playa alta. La playa baia es la zona que queda expuesta cuando no hay marea (marea baja) y sumergida cuando hay marea (marea alta). La playa alta se sitúa en el lado continental de la línea litoral de marea alta. Suele estar seca y las olas la afectan sólo durante los temporales. Con frecuencia se identifican otras dos zonas. La zona de ribera cercana yace entre la línea litoral de marea baja y la línea en la que las olas rompen en marea baja. En el lado del mar de la zona de ribera cercana se encuentra la zona prerribera.

Para muchos, una playa es la zona de arena donde las personas se tumban para tomar el sol y andan a lo largo de la orilla del agua. Desde el punto de vista técnico, una playa es una acumulación de sedimento que se encuentra a lo largo del margen continental del océano o un lago. En las costas rectas, las playas pueden extenderse a lo largo de decenas o centenares de kilómetros. Cuando las cosas son irregulares, la formación de la playa puede quedar confinada a las aguas relativamente tranquilas de las bahías.

Figura DINLIT-01 A. En esta imagen por satélite aparece el perfil familiar de Cape Cod. Boston se sitúa en la parte superior izquierda. La5 dos grandes islas frente a la costa meridional de Cape Cod son Martha's Vineyard (izquierda) y Nantucket (derecha). Aunque el trabajo de las olas modifica constantemente este paisaje litoral, los procesos de la línea de costa no son los principales responsables de su creación. Antes bien, el tamaño y la forma actuales de Cape Cod son el resultado del posicionamiento de morrenas y otros materiales glaciales depositados durante el Pleistoceno- (lmagen por satélite cortesía de Earth Satellite Corporation/Science Photo Library/Photo Researchers, lnc.) B. lmagen de gran altitud de la zona de Point Reyes al norte de San Francisco, California. Los acantilados orientados al sur de 5,5 kilómetros de longitud en Point Reyes (en la parte inferior de la imagen) están expuestos a toda la fuerza de las olas del océano Pacífico. No obstante, este promontorio retrocede lentamente porque el lecho de rocas del que se formó es muy resistente. (imagen cortesía de USDA-ASCS.)

Figura DINLIT-02 La zona litoral está formada por varias partes. La playa es una acumulación de sedimento en el borde continental del océano o de un lago. Puede considerarse un material de tránsito a lo largo de la costa.

Las playas consisten en una o más bermas, que son plataformas relativamente planas que suelen estar compuestas por arena y son adyacentes a las dunas costeras o los acantilados y están marcadas por un cambio de pendiente en el límite del lado del mar. Otra parte de la playa es el frente de playa, que es la superficie inclinada húmeda que se extiende desde la berma hasta la línea litoral. Cuando las playas tienen arena, quienes toman el sol suelen preferir la berma, mientras que qüenes andan prefieren la arena húmeda compacta del fondo de playa.

 

Las playas están compuestas por cualquier material abundante en la zona. El sedimento de algunas playas se deriva de la erosión de los acantilados adyacentes o las montañas costeras próximas. Otras playas se forman a peftir de sedimentos que los ríos depositan en la costa.

Aunque la composición mineral de muchas playas está dominada por granos resistentes de cuarzo, pueden dominar otros minerales. Por ejemplo, en zonas como el sur de Florida, donde no hay montañas ni otras fuentes próximas de minerales que formen rocas, la mayoría de playas está compuesta por fragmentos de caparazones y restos de organismos que habitan en las aguas litorales. Algunas playas de islas volcánicas en el mar abierto están compuestas por granos meteorizados de lava basáltica que conforman las islas o por derrubios gruesos erosionados de los arrecifes de coral que se desarrollan alrededor de las islas en latitudes bajas.

Con independencia de la composición, el material que conforma la playa no permanece en un lugar, Por el contrario, las olas rompientes lo mueven constantemente. Por consiguiente, puede considerarse que las playas son material en tránsito a lo largo del litoral.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Olas

Las olas oceánicas son energía que se desplaza a lo largo de la interfase entre el océano y la atmósfera, y a menudo transfieren energía de un temporal en alta mar a distancias de varios miles de kilómetros. Por ese motivo, incluso en los días de calma el océano todavía tiene olas que se desplazan por su superficie. Al observar las olas, recordemos siempre que estamos viendo el movimiento de la energía a través de un medio (agua). Si fabricamos olas tirando una piedra a un estanque, tirándonos a una piscina o soplando en la superficie de una taza de café, estamos transmitiendo energía al agua, y las olas que vemos no son sino la evidencia visible de la energía que estamos transmitiendo.

 

Las olas generadas por el viento proporcionan la mayor parte de la energía que conforma y modifica las líneas litorales. Allí donde se encuentran el mar y la tierra, las olas, que quiá hayan üajado durante centenares o miles de kilómet¡os sir impedimento, encuenüan súbitamente una barrera que no les permitirá avanzar más y deben absorber su energía. Dicho de oea manera, el litoral es el lugar donde una frlerza prácticamente irresistible se enfrenta con un objeto casi inamovible. El conflicto que se produce es interminable y a veces especbcular.

Características de las olas

La energía y el movimiento de la mayoría de las olas derivan del viento. Cuando una brisa es inferior a 3 kilómetros por hora, sólo aparecen pequeñas ondulaciones. Cuando el viento sopla a velocidades superiores, se van formando de manera gradual olas más estables, que avanzan con el viento.

 

En la Figura DINLIT-03, en la que aparece una forma ondulada simple que no rompe, se ilustran las características de las olas oceánicas. La parte superior de las olas son las crestas, que están separadas por valles. A medio camino entre las crestas y los valles se encuentra el nivel de aguas tranquilas, que es el nivel que ocuparía el agua si no hubiera olas. La distancia vertical entre el valle y la cresta es la altura de ola y la distancia horizontal entre crestas sucesivas es la longitud de onda, El tiempo que tarda una ola entera (una longitud de onda) en pasar una posición fija se denomina período de ola.

La altura, la longitud y el período que una onda acaba por alcanzar dependen de nes factores: (1) la velocidad del viento; (2) el tiempo durante el cual el viento ha soplado, y (3) el fetch, o distancia que el viento ha recorrido a través de mar abierto. A medida que aumenta la cantidad de energía transferida desde el viento al agua, aumenta también la altura y la pendiente de las olas. Por fin, se alcanza un punto crítico, en el cual las olas se hacen tan altas que se vuelcan, formando lo que se conoce como palomillas.

Para una velocidad de viento concreta, hay un fetch y una duración del viento máximos más allá de los cuales las olas ya no aumentarían de tamaño. Cuando se alcanzan el fetch y la duración máximos para una velocidad de viento determinada, se dice que las olas están . La razón de que las olas no puedan crecer más es que pierden tanta energía mediante la formación de palomillas como la que están recibiendo del viento.

Cuando el viento cesa o cambia de dirección, o si las olas dejan el área tormentosa donde se crearon, continúan sin relación con los vientos locales. Las olas experimentan también un cambio gradual a marejadas que son más bajas y largas, y pueden transportar la energía de la tormenta a costas lejanas. Dado que existen muchos sistemas de olas independientes al mismo tiempo, la superficie del mar adquiere un modelo complejo e irregular. Por consiguiente, las olas del mar que vernos desde la cosa son a menudo una mezcla de marejadas de tormentas distantes y olas creadas por los vientos locales.

Figura DINLIT-03 Diagrama idealizado de una ola oceánica no rompiente que muestra las partes básicas de una ola, así como el movimiento de las partículas de agua en la profundidad. Debajo de una profundidad igual a la mitad de la longitud de onda (el nivel de la línea punteada) se produce un movimiento despreciable del agua.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Movimiento orbital circular

Las olas pueden recorrer grandes distancias a través de las cuencas oceánicas. En un estudio, se siguió el movimiento de las olas generadas cerca de la Antártida durante su desplazamiento a través de la cuenca del océano Pacífico.

tras más de 10.000 kilómetros, las olas acabaron disipando su energía una semana después en la línea de costa de las islas Aleutianas de Alaska. El agua en sí misma no recorre toda la distancia, pero sí lo hace la forma de onda. A media que la ola se desplaza, el agua transfiere la energía moviéndose en círculo. Este movimiento se denomina movimiento orbital circular

La observación de un objeto que flote sobre las olas revela que no sólo se mueve arriba y abajo, sino que también tiene un ligero movimiento adelante y atrás con cada ola sucesiva. En la Figura DINLIT-04 se muestra que un objeto flotante se mueve hacia delante y hacia atrás a medida que se aproxima la cresta, arriba y adelante cuando la cresta pasa, abajo y adelante después de la cresa, abaio y atrás cuando se aproxima el valle, y de nuevo arriba y atrás cuando avanza la próxima cresta, Cuando se traza el movimiento del barco de juguete que aparece en la Figura DINLIT-04 al pasar la cresta, puede observarse que el barco se mueve en círculo y regresa esencialmente al mismo lugar. El movimiento orbital circular permite que la forma ondulada (a forma de la ola) avance a través del agua mientras que cada partícula de agua que transmite la ola se mueve en círculo. El viento que se mueve a través de un campo de trigo provoca un fenómeno similar: el trigo en sí no se desplaza a través del campo, pero sí lo hacen las ondas.

 

La energía aportada por el viento al agua es transmitida no sólo a lo largo de la superficie del mar, sino también hacia abajo. Sin embargo, debajo de la superficie, el movimiento circular disminuye rápidamente hasta que, a una profundidad igual a aproximadamente la mitad de la longitud de ola medida desde el nivel de aguas tranquilas, el movimiento de las partículas de agua resulta despreciable. Esa profundidad es conocida como base del oleaje. La espectacular disminución de la energía de la ola con la profundidad se muestra en la Figura DINLIT-03 mediante los diámetros rápidamente decrecientes de las órbitas de la partícula de agua.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Olas en la zona de rompiente

Cuando una ola está en zona de aguas profundas no se ve afectada por la profundidad del agua Figura DINLIT-05, izquierda). Sin embargo, cuando se aproxima al litoral, el agua se hace más somera e influye en el comportamiento de la ola. La ola empieza a a una profundidad del agua al de la base del oleaje. Esas profundidades interfieren en el movimiento del agua en la base de la ola y ralentizan su avance (Figura DINLIT-05, centro).

Figura DINLIT-04. Los movimientos de un barco de juguete demuestran que la forma de la ola avanza , pero que el agua no avanza de manera perceptible desde su posición original. En esta secuencia , la ola se mueve de izquierda a derecha cuando el barco ( y el agua en la cual está flotando) gira en un circulo imaginario.

A medida que la ola avanza hacia el litoral, las olas ligeramente más rápidas se lanzan hacia delante, reduciendo la longitud de la ola. A medida que la velocidad y la longitud de la onda disminuyen, esta última aumenta su altura. Por último, alcanza un punto crucial cuando la ola es demasiado empinada para mantenerse y el frente de la ola se desploma y rompe (Figura DINLIT-05 , derecha), haciendo que le agua avance encima de la costa.

El agua turbulenta creada por las olas rompientes se denomina arrastre. En el margen tierra adentro de la zona de rompiente , la lamina turbulenta del agua creada por las rompientes que asciende por la pendiente de la playa se denomina batida. Cuando la energia de la batida se ha disipado, el agua vuelve desde la playa hacia la zona de rompiente, en lo que se conoce como resaca.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Erosión causada por las Olas

Cuando el tiempo es tranquilo la acción de las olas es mínima. Sin embargo, igual que las corrientes de agua realizan la mayor parte de su trabajo durante las inundaciones , las olas llevan a cabo la mayor parte del suyo durante las tormentas (véase recuadro DINLIT-01). El impacto de las elevadas olas de tormenta contra la costa puede ser pavoroso por su violencia. Cada ola rompiente puede lanzar miles de toneladas de agua contra la tierra, haciendo a veces, literalmente, que el terreno tiemble. Por ejemplo, las presiones ejercidas por las olas atlánticas en invierno alcanzan una media de casi 10.000 kilogramos por metro cuadrado. Durante las tormentas, la fuerza es incluso mayor. Durante una de esas tormentas, una porción de acero y cemento de 1350 toneladas de un rompeolas fue desgarrada del resto de la estructura v desplazada a una posición inútil hacia la costa en Wick Bay Escocia. Cinco años después la unidad de 2.600 toneladas que sustituyó a la primera siguió un destino similar.

Figura DINLIT-05 Cambios que se producen cuando una ola se mueve sobre el litoral. Las olas tocan el fondo cuando topan con profundidades de agua inferiores a la mitad de la longitud de onda. La velocidad de la ola disminuye y las olas se amontonan contra el litoral, haciendo que la longitud de onda disminuya, lo cual resulta en un aumento de la altura de la ola hasta el punto en el que las olas caen adelante y rompen en la zona de arrastre.

 

Hay muchas historias de este tipo que demuestran la gran fuerza de las olas rompientes. No sorprende que se abran rápidamente grietas y hendiduras en los acantilados, los diques, los rompeolas y cualquier otra cosa que esté sometida a esos enormes impactos. El agua es forzada al interior de cualquier abertura, lo que hace que el aire

de las grietas se comprima mucho por el empuje de las olas. Cuando la ola baja, el aire se expande rápidamente, desarrollando fragmentos de roca, aumentando de tamaño y extendiendo las fracturas.

 

Además de la erosión causada por el impacto y la presión de la ola, la abrasión (la acción de sierra y molienda del agua armada con fragmentos de roca) es también importante. De hecho, la abrasión es probablemente más intensa en la zona de rompiente que en cualquier otro entorno. Las piedras lisas y redondas, y los cantos rodados a lo largo de las costas son recordatorios obvios de la incesante acción de molienda de roca contra roca en la zona de rompiente. Además, las olas utilizan esos fragmentos como , cuando cortan horizontalmente el terreno.

 

A lo largo de las líneas litorales compuestas por material no consolidado más que por roca dura, la velocidad de erosión por las olas rompientes puede ser extraordinaria. En zonas de Gran Bretaña, donde las olas tienen la fácil tarea de erosionar depósitos glaciares de arena, grava y arcilla, la costa ha retrocedido de 3 a 5 kilómetros desde la época de los romanos (hace 2.000 años), barriendo muchos pueblos y lugares antiguos de gran notoriedad.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Movimiento de la arena de la playa

A veces las playas se denominan . El motivo es que la energía de las olas rompientes suele hacer que grandes cantidades de aren¡ se muevan a lo largo del fondo de playa y en la zona de arrastre casi en paralelo a la línea de costa. La energía de las olas también hace que la arena se mueva perpendicularmente a la línea litoral (acercándose y alejándose de ella).

 

Movimiento perpendicular a la línea de costa

Si alguien permanece de pie en la playa con el agua por los tobillos, obsevará que la batida y la resaca mueven arena hacia la línea de costa y lejos de ésta. El que se produzca pérdida neta o adición de arena depende del nivel de actividad de las olas. Cuando la actividad de las olas es relativamente suave (olas menos activas), gran parte de la batida penetra en la playa, lo cual reduce la resaca. Por consiguiente. la batida domina y provoca un movimiento neto de arena en el fondo de playa hacia la berma.

Cuando predominan las olas muy activas, la playa está saturada por las olas anteriores y, por tanto, una parte mucho menor de la batida penetra. Como consecuencia, la berma se erosiona porque la resaca es ñ:ene y provoca un movimiento neto de arena que desciende por el fondo de playa.

A lo largo de muchas playas, la actividad de las olas suaves es la norma durante el verano. Por tanto, se desarrolla de manera gradual una amplia berma de arena. Durante el invierno, cuando las tormentas son frecuentes y más potentes, la fuerte actividad de las olas erosiona y reduce la berma. Una berma amplia, que puede haber tardado meses en formarse, puede reducirse espectacularmente en sólo unas pocas horas por las olas muy activas creadas por una fuertee tormenta de invierno.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Refracción de las olas

La flexura de las olas, denominada refracción de las olas, desempeña un papel importante en los procesos de la línea litoral (Figura DINLIT-06). Afecta a la distribución de la energía a lo largo de la costa y, por tanto, influye mucho sobre dónde y en qué medida tendrán lugar la erosión, el transpone de sedimento y su depósito.

Figura DINLIT-06 Flexura de ola alrededor del límite de una playa en Stinson Beach, California. (Foto de James E. Patterson.)

 

Las olas rara vez se aproximan directamente a la costa. Antes bien, la mayoría de las olas se mueve hacia la costa siguiendo un determinado ángulo. Sin embargo, cuando alcanzan el agua somera de un fondo suavemente inclinado, se doblan y tienden a colocarse en paralelo al litoral. Esta flexura se produce porque la parte de la ola que está más cerca de la costa alcanza el agua superficial y disminuye de velocidad primero, mientras que el extremo que está todavía en aguas profundas continúa moviéndose hacia delante con toda su velocidad. El resultado neto es un frente de ola que puede acercarse casi en paralelo a la costa con independencia de la dirección original de la ola.

Debido a la refracción, el impacto de la ola se concentra contra los laterales y los extremos de los frentes de tierra que se proyectan en el agua, mientras que, en las bahías, el ataque de la ola es más débil. Este ataque diferencial de las olas a lo largo de líneas de costa irregulares se ilustra en la Figura DINLIT-07 Dado que las olas alcanzan el agua superficial situada delante del cabo antes que en las bahías adyacentes, se arquean en una posición más paralela a la tierra que sobresale y la golpean por los tres costados. Por el contrario, en las bahías, la refracción hace que las olas diverjan y gasten menos energía. En esas zonas de actividad debilitada de las olas, los sedimentos pueden acumularse y formarse playas de arena. Durante largos períodos, la erosión de los cabos y la sedimentación en las bahías producirá una línea de costa irregular.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Deriva y corrientes litorales

Aunque las olas se refractan, la mayoría sigue alcanzando la orilla con un cieno ángulo, aunque ligero. Por consiguiente, la subida precipitada del agua desde cada ola rompiente a un ángulo oblicuo a la línea litoral. Sin embargo, la resaca desciende recta por la pendiente de la playa. El efecto de este modelo de movimiento del agua es el transpone de sedimento según un modelo en zígzag a lo largo del fondo de playa (Figura DINLIT-08). Este movimiento se denomina deriva litoral o de playa, y puede transportar arena y cantos rodados centenares o incluso miles de metros cada día. No obstante, una velocidad más típica es de 5 a 10 metros por día.

Las olas oblicuas producen también corrientes dentro de la zona de rompiente que fluyen en paralelo a la línea de costa y mueven sustancialmente más sedimento que la deriva litoral. Dado que el agua aquí es turbulenta, estas corrientes litorales mueven con facilidad la fina arena suspendida y remueven la grava y la arena más grande a lo largo del fondo. Cuando el sedimento transportado por las corrientes litorales se añade a la cantidad movida por la deriva litoral, la cantidad total puede ser muy grande. En Sandy Hook, Nueva Jersey, por ejemplo, la cantidad de arena transportada a lo largo de la costa durente un período de 48 años ha sido de una media de casi 750.000 toneladas al año. Durante un período de l0 años, en Oxnard, California, se movieron más de 1,5 millones de toneladas de sedimento a lo largo de la costa cada año.

Tanto los ríos como las zonas costeras mueven agua y sedimento de una zona (corriente arriba) a otra (corriente abajo). Por consiguiente, la playa se ha caracterizado a menudo como un . La deriva y las corrientes litorales, sin embargo, se mueven en zigzag, mientras que los ríos fluyen en gran parte de una manera turbulenta, arremolinada. Además, la dirección de flujo de las corrientes litorales a lo largo de la línea de costa puede cambiar, mientras que los ríos fluyen en la misma dirección (descendente). La dirección de las corrientes litorales cambia porque la dirección en la que las olas se aproximan a la playa cambia según la estación. Sin embargo, las corrientes litorales fluyen, en general, hacia el sur a lo largo de las costas atlántica y pacífica de Estados Unidos.

Figura DINLIT-07 Refracción de las olas a lo largo de una línea de costa irregular. Dado que las olas tocan Primero el fondo en la parte somera de los cabos, su velocidad disminuye, lo cual hace que las olas se refracten y se alineen casi en paralelo a la línea de costa. Eso hace que la energía de las olas se concentre en los cabos (lo que provoca erosión) y se disperse en las bahías (lo que provoca la sedimentación).

Figura DINLIT-08 La deriva litoral y las corrientes litorales se crean por olas que rompen en sentido oblicuo. La deriva litoral se produce cuando las olas entrantes transportan arena en sentido oblicuo y ascendente hac¡a la playa, mientras que el agua procedente de las olas exhaustas la lleva directamente pendiente abajo de la playa.

Movimientos similares se producen a lo largo de la prerribera en la zona de arastre para crear la corriente litoral, Estos procesos transportan grandes cantidades de material a lo largo de la playa y en la zona de arrastre.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Características de la línea de costa

Puede observarse una fascinante variedad de estructuras de la línea litoral a lo largo de las regiones costeras del mundo. Estas estructuras de la línea litoral varían según el tipo de rocas expuestos a lo largo de la costa, la intensidad de la actividad de las olas, la naturaleza de las corrientes litorales y si la costa es estable, se hunde o se eleva. Los rasgos que deben su origen principalmente al trabajo de la erosión se denominan formas de erosión, mientras que las acumulaciones de sedimento producen formas deposicianales.

 

Formas de erosión

Muchas morfologías costeras deben su origen a procesos erosivos. Estas formas de erosión son habituales a lo largo de la cosa accidentada e irregular de Nueva Inglaterra y en las líneas de costa empinadas del litoral occidental de Estados Unidos.

Acantilados litorales, plataformas de abrasión y rasas Los acantilados litorales se originan mediante la acción erosiva del oleaje contra la base del terreno costero. A medida que progresa la erosión, las rocas que sobresalen por la socavación de la base del acantilado se desmoronan con el oleaje, y el acantilado retrocede. El acantilado en recesión deja detrás una superficie relativamente plana en forma de banco, denominada plataforma de abrasión. La plataforma se amplía a medida que las olas continúan su ataque. Algunos de los derrubios producidos por las olas rompientes quedan a lo largo del agua como sedimento en la playa, mientras que el resto es transportado mar adentro. Si una plataforma de abrasión se eleva por encima del nivel del mar debido a las fuerzas tectónicas, se convierte en una rasa. Las rasas se reconocen con facilidad por su forma ligeramente inclinada hacia el mar y suelen ser lugares ideales para construir carreteras y edificios en la costa o para la agricultura.

Arcos y chimeneas litorales Los frentes de tierra que se extienden en el mar son vigorosamente atacados por las olas como consecuencia de la refracción. E[ oleaje erosiona selectivamente la roca, gastando a mayor velocidad la roca fracturada más blanda y rnás elevada. Al principio, se pueden formar cuevas marinas. Cuando cuevas de lados opuestos de una unidad se unen, se produce un arco litoral. Al final, el arco se hunde dejando un resto aislado, o chimenea litoral, en la plataforma de abrasión. Con el tiempo, también será consumida por la acción de las olas.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Formas deposicionales

El sedimento erosionado de la playa es transportado a lo largo de la cosu y depositado en zonas donde la energía de las olas es baja. Esos procesos producen una variedad de formas deposicionales.

Flechas, barras y tómbalos Donde la deriva y las corrientes litorales son activas pueden desarrollarse varias estructuras relacionadas con el movimiento de los sedimentos a lo largo del litoral. Una flecha es una acumulación alargada de arena que se proyecta desde la tierra a la desembocadura de una bahía adyacente. A menudo, el extremo situado en el agua se cu¡va hacia la tierra en respuesta a la dirección dominante de la corriente litoral (Figura DINLIT-09).

Se aplica la expresión barra de bahía a una barra de arena que atraviesa por completo una bahía, cerrándola al mar abierto (Figura 20.9). Esas estructuras tienden a formarse a través de bahías donde las corrientes son débiles, lo que permite que una flecha se extienda de un lado a otro.

Un tómbolo (tombolo : montón), acumulación de arena que conecta una isla con tierra firme o con otra isla, se forma de una manera muy parecida a una flecha.

 

Isla barrera Las llanuras atlánticas y de la costa del Golfo son relativamente planas y con suave pendiente hacia el mar. La zona litoral se caracteriza por las islas barrera. Estas crestas de arena transcurren en paralelo a la costa a distancias comprendidas entre 3 y 30 kilómetros del litoral. Desde Cape Cod, Massachussets, hasta Padre Island, Texas, casi 300 islas barrera bordean la costa (Figura DINLIT-10).

La mayor parte de las islas barrera tiene una anchura comprendida entre 1 y 5 kilómetros y una longitud de 15 a 30 kilómetros. Los elementos más elevados son las dunas de arena, que normalmente alcanzan altitudes de 5 a 10 metros; en unas pocas zonas, las dunas no cubiertas de vegetación tienen altitudes de más de 30 metros. Las lagunas que separan estas est¡echas islas de la cosa representan zonas de agua relativamente tranquila que permite a la pequeña embarcación que va de Nueva York al norte de Florida evitar las agitadas aguas del Atlántico norte.

Las islas barrera se forman probablemente de varias maneras. Algunas se originan como flechas que, Posteriormente, se van separando del continente por la erosión de las olas o por la elevación general del nivel del mar después del último episodio glaciar. Otras se crean cuando las aguas turbulentas de la línea de olas rompientes acumulan la arena levantada del fondo. Dado que estas barreras de arena se elevan por encima del nivel del mar, el apilamiento de arena es probablemente consecuencia del trabajo del oleaje de tormenta durante la marea alta. Por último, algunas islas barrera pudieron ser antes cresas de du¡as de añna que se originaron a lo largo de la costa durante el último período glaciar, cuando el nivel del mar era más bajo. Cuando los glaciares de casquete se derritieron, el nivel del mar se elevó e inundó el área situada detrás del complejo playa-duna.

Figura DINLIT-09 Imagen desde gran altitud de una flecha bien desarrollada y una barra de bahía a lo largo de la costa de Martha's Vineyard, Masiachussets. Nótese también el delta mareal en la laguna adyacente a la ensenada a través de la barra de bahía. (lmagen cortesía de USDA.ASCS,)

Figura DINLIT-10 Casi 300 islas barrera bordean las costas atlántico y largo de la costa de Carolina del Norte son ejemplos excelentes.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

El litoral en desarrollo

 

Una línea litoral experimenta continuas modificaciones con independencia de su configuración inicial. Al principio, las líneas litorales son, en su mayoría, irregulares, aunque el grado de irregularidad y su motivo puedan variar considerablemente de un lugar a otro. A lo largo de una línea litoral caracterizada por una geología variada, el oleaje, de movimientos violentos, puede aumentar al principio su irregularidad porque las olas erosionarán con más, facilidad

las rocas más débiles que las rnás fuertes. Sin embargo, si la línea litoral se mantiene estable, la erosión y la sedimentación marinas acabarán por producir una costa más recta y regular. En la Figura DINLIT-11 se ilustra la evolución de una costa inicialmente irregular. A medida que las olas erosionan los entrantes, creando acantilados y plataformas de abrasión, el sedimento se transporta a lo largo de Ia costa. Algo del material se deposita en la bahía, mientras que otros derrubios van a formar flechas y barras de bahía. Al mismo tiempo, los ríos llenan las bahias con sedinentos. Por último, resulta una costa generalmente recta y suave.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Estabilización de la costa

En la actualidad, la zona costera es r¡n hervidero de actividad humana. Por desgracia, las personas a menudo tratan la línea litoral como si se tratara de una plataforma estable sobre la cual pueden edificarse estructuras con total seguridad. Esta actitud significa un riesgo tanto para las personas como para la línea litoral porque muchas formas costeras son componentes relativamente frágiles, de vida corta, que resultan dañadas con facilidad por el desarrollo. Y, como sabe cualquiera que haya soportado una tormenta tropical, la línea de costa no es siempre un lugar seguro para vivir (véase Recuadro DINLIT-01).

En comparación con los peligros naturales, como los terremotos, las erupciones volcánicas y los corrimientos de tierra, la erosión de la línea litoral suele percibirse como un proceso más continuo y predecible que parece causar daños

relativamente modestos en zonas limitadas. En realidad, la línea litoral es un lugar dinámico que puede cambiar rápidamente en respuesta a las fuerzas naturales, Tormentas excepcionales son capaces de erosionar las playas y los acantilados a velocidades que exceden con mucho la media a largo plazo. Estos estallidos de erosión acelerada pueden tener un efecto significativo sobre la evolución natural de una costa; también pueden tener un profundo impacto sobre las personas que residen en la zona costera. La erosión a lo largo de nuestras costas causa daños significativos a las propiedades. Anualmente se gastan grandes cantidades de dinero no sólo en reparar los daños, sino también en evitar o

controlar la erosión. Sin lugar a dudas, la erosión de la línea litoral, que es ya un problema en muchos sitios, se conviene en un problema cada vez más grave a medida que continúa el desarrollo costero extensivo.

Aunque los mismos procesos producen cambios a lo largo de todas las costas, no todas las costas responden de la misma manera. Las interacciones ent¡e los diferentes procesos y la importancia relativa de cada proceso dependen de factores locales. Estos factores son: (1) proximidad de una costa a ríos cargados de sedimentos; (2) grado de actividad tectónica; (3) topografía y composición del terreno; (4) vientos y condiciones meteorológicas predominantes, y (5) configuración de [a línea de cosa y de las áreas próximas al litoral.

Durante los últimos cien años, la creciente afluencia y demanda de ocio han acarreado un desarrollo sin precedentes en muchas áreas costeras. A medida que ha aumentado el número y el valor de las edificaciones, de la misma manera lo han hecho los esñ¡erzos para proteger la propiedad del oleaje de tormenta. También, el control de la migración natural de la arena es una lucha constante en muchas áreas costeras mediante la estabilización de la costa. Dicha interferencia puede traducirse en cambios no deseados difíciles y caros de corregir.

 

Estabilización firme

Las estructuras construidas para proteger una costa de la erosión o para impedir el movimiento de arena a lo largo de una playa se denominan estabilización firme. La estabilización firme puede adoptar muchas formas y suele provocar resultados predecibles aunque no deseados. La estabilización firme incluye, entre otros, los malecones, los espigones, los rompeolas y los diques.

Malecones Tempranamente, en le historia estadounidense, un objetivo principal en las áreas de costa fue el desarrollo y el mantenimiento de los puertos. En muchos casos, esto implicaba la construcción de sistemas de malecones. Los malecones suelen construirse en Parejas y extenderse en el océano en los lugares de entrada de ríos y puertos. Al confinar el flujo de agua a una zona estrecha, el flujo y el reflujo causados por la subida y bajada de las mareas mantienen la arena en movimiento e impiden la sedimentación en el cauce. Sin embargo, como se ilustra en la Figura DINLTI-12, el malecón puede actuar como una presa contra la cual la corriente y la deriva litorales depositan la arena. Al mismo tiempo, la actividad de las olas extrae arena del ot¡o lado. Dado que el otro lado no está recibiendo arena nueva, pronto dejará de haber playa.

Espigones Para mantener o ensanchar las playas que están perdiendo arena, a veces se construyen espigones. Un

espigón es una barrera construida en ángulo recto a la playa para atrapar la arena que se mueve en paralelo a la costa. Los espigones suelen construirse con rocas grandes, pero también pueden estar formados por madera. Estas estructuras, a menudo, realizan su trabajo con tanta eficacia que la corriente litoral más allá del espigón carece en absoluto de arena. Como consecuencia, la corriente erosiona la arena de la playa en el lado a favor de la corriente del espigón.

Para compensar este efecto, los propietarios de construcciones situadas corriente abajo de la estructura pueden levantar espigones en su propiedad. De esta manera, se multiplica el número de espigones, lo que da lugar a un campo de espigones. Un ejemplo de esta proliferación es la línea de costa de Nueva Jersey, donde se han edificado centenares de esas estructuras. Como se ha demostrado que los espigones no proporcionan a menudo una solución satisfactoria, ya no son el método preferido para mantener a raya la erosión de las playas.

 

Rompeolas y diques La estabilización firme puede construirse también en paralelo a la línea de costa. Una estructura de este tipo es un rompeolas, cuyo propósito es proteger los barcos de la fuerza de las grandes olas rompientes creando una zona de agua tranquila cerca de la línea de costa. Sin embargo, cuando se hace esto, la reducción de la actividad de las olas a lo largo de la costa por detrás de la estructura puede permitir la acumulación de arena. Si esto ocurre, la dársena acabará llenándose de arena mientras que la playa corriente abajo se erosiona y retrocede. En Santa Mónica, California, donde la construcción de un rompeolas originó este problema, la ciudad tuvo que instalar una draga para eliminar la arena de la zona de agua tranquila protegida y depositarla hacia debajo de la playa, donde las corrientes litorales v Ia deriva de playa podrían volver a poner en circulación la arena. Otro tipo de estabilización firme construida paralela a la línea de costa es un dique, que se diseña para acorazar la costa y defender la propiedad de la fuerza de las

olas rompientes. Las olas dispersan mucha de su energía atravesando la playa abierta. Los diques acorran esre proceso reflejando la fuerza de las olas no gastadas en dirección al mar. Como consecuencia, la playa del lado situado en la dirección del mar del dique experimenta una significativa erosión y puede, en algunos casos, ser eliminada del todo. Una vez reducida la anchura de la playa, el dique es sometido a un bombardeo incluso mayor por parte de las olas. Finalmente este bombardeo hará que se caiga el muro y deberá construirse uno más grande y caro para reemplazarlo.

Figura DINLIT-11. Estos diagramas ilustran los cambios que pueden tener lugar con el tiempo a lo largo de una línea de costa inicialmente irregular que se mantiene relativamente estable. La linea de costa mostrada en la parte A evoluciona gradualmente a B, luego a C y luego a D. EI diagrama sirve también para Ilustrar muchas de las formas descritas en la sección sobre características de la línea litoral. (Fotos de E J Tarbuck, excepto a foto de un acantilado litoral, de A.P. Trujillo/APT photos.)

Figura DINLIT-12 Se construyen malecones en las entradas a los ríos y los puertos, y están pensados para evitar la sedimentación en el cauce de navegación. Los malecones interrumpen el movimiento de la arena realizado por la deriva de la playa y las corrientes litorales. Se produce erosión de la playa corriente abajo del lugar donde se encuentra la estructura.

 

Se cuestiona cada vez más la cordura de constuir estructuras protectoras transitorias a lo largo de las líneas de costa. Las opiniones de muchos científicos e ingenieros especializados en este tema se expresan en el siguiente extracto de un artículo que se presentó en una conferencia sobre la erosión de la línea de costa estadounidense:

Resulta ahora evidente que la interrupción del retroceso de la línea litoral con estructuras protectoras beneficia sólo un poco y degrada gravemente o destruye la playa natural y el valor que tiene la la mayoría. Las estructuras protectoras desvían de nanera transitoria la energía del océano de las propiedades privadas, pero normalmente concentran esa energía sobre las playas naturales adyacentes. Muchas interrumpen el flujo natural de arena en las corrientes costeras. robando a muchas playas la arena de sustitución que les es vital.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Alternativas a la estabilización dura

 

Blindar la costa con estabilización firme tiene varios inconvenientes posibles, como el coste de la estructura y la pérdida de arena en la playa. Entre las alternativas a la estabilización firme se cuentan la alimentación de playa y el traslado.

Alimentación de playa. La alimentación de playa representa una aproximación para estabilizar las arenas de la línea de costa sin estabilización firme. Como indica la propia expresión, esta práctica significa simplemente la adición de grandes cantidades de arena al sistema de playas (Figura DINLIT-13). Al crear playas en dirección al mar se mejoran a la vez la calidad de la playa y su protección contra las tormentas. La alimentación de playa, sin embargo, no es una solución permanente al problema de la reducción de las playas. Los mismos procesos que eliminaron la arena la primera vez acabarán eliminando la arena de sustitución también. Además, la alimentación de playa es muy cara porque deben transportarse enormes volúmenes de arena a la playa desde las zonas litorales próximas a los ríos o de otras fuentes.

Figura DINLIT-13 Miami Beach. A. Antes de la alimentación de playa y B. Después de la alimentación de playa. (Cortesía delCue.po de lngenieros del Ejército estadounidense, distrito de Vicksburg.)

En algunos casos, la alimentación de playa puede inducir efectos ambientales no deseados. Por ejemplo, el volver a llenar la playa Waikiki, Hawai, precisó la sustitución de arena calcárea gruesa por arena calcárea más blanda y fangosa (lodosa). La destrucción de la arena blanda por las olas rompientes aumentó la turbidez del agua y destruyó los arrecifes de coral situados a corta distancia de la costa. En Miami Beach, el aumento de la turbidez dañó también las comunidades coralinas locales.

 

La alimentación de playa parece ser una solución viable desde el punto de vista económico a largo plazo para el problema de conservación de la playa sólo en áreas donde exista un desarrollo denso, grandes suministros de arena, energía de las olas relativamente baja y preocupaciones ambientales reconciliables. Por desgracia, poces áreas poseen todos estos atributos.

 

Traslado En lugar de construir estructuras como espigones y diques para mantener la playa en su lugar, o añadir arena para rellenar las playas erosionadas, existe otra opción. Muchos científicos y planificadores de la costa están reclamando una política que pase de proteger y reconstruir las playas y las propiedades costeras en áreas de gran riesgo a trasladar los edificios dañados por la tormenta en esos lugares y dejar que la naturaleza recupere la playa

(véase Recuadro DINLIT-02). Este enfoque es similar al adopado por el gobierno federal para las llanuras de inundación de los ríos después de las devastadoras inundaciones del río Mississippi de 1993 en las cuales se abandonaron las estructuras vulnerables y se situaron en un terreno más alto y más seguro.

Estas propuestas, por supuesto, son controvertidas, La gente con inversiones importantes cerca de la costa se estremece ante la idea de no volver a edificar y defender las estructuras costeras de la furia erosiva del mar. Otros, sin embargo, sostienen que, con la elevación del nivel del mar, el impacto de las tormentas costeras no hará más que empeorar en las décadas venideras. Este grupo defiende el abandono y traslado de las estructuras dañadas a menudo para mejorar la seguridad personal y reducir los costes. No cabe duda de que esas ideas concentrarán mucho del estudio y los debates cuando los estados y las comunidades evalúen y revisen las políticas de uso del terreno costero.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Problemas de erosión a lo largo de las costas estadounidenses

La Línea litoral a lo largo de la cosa pacífica de Estados Unidos es notablemente diferente de la que caracteriza las regiones costeras atlánticas y de la cosa del Golfo. Algunas de las diferencias están relacionadas con la tectónica de placas. La cosa occidental representa el borde guía de la placa norteamericana y, debido a ello, experimenta levantamiento y deformación activa. Por el contrario, la costa este es una región tectónicamente tranquila que está consisten en una playa amplia que está cubierta por dunas y separada del continente por lagunas pantanosas. Las amplias extensiones de arena y la exposición al océano han transformado las islas barrera en sitios extraordinariamente atractivos para el desarrollo. Por desgracia, el desarrollo ha tenido lugar más deprisa que nuestro conocimiento sobre la dinámica de las islas barrera.

 

Dado que las islas barrera miran al océano abierto, reciben toda la fuerza de las grandes tormentas que golpean la costa. Cuando se produce una tormenta, las barreras absorben la energía de las olas fundamentalmente a través del movimiento de la arena. Este proceso y el dilema que produce se han descrito como sigue:

Las olas pueden mover la arena desde la playa a áreas mar adentro o, por el contrario, a las dunas; pueden erosionar las dunas, depositando la arena en la playa o llevándola hacia el mar; o pueden transportar la arena desde la playa y las dunas a las ciénagas de detrás de la barrera, un proceso conocido como lavado superficial. El factor común es el movimiento. Exactamente igual a como una caña flexible puede sobrevivir a un viento que destruye un roble, las barreras sobreviven a huracanes no a través de una fuerrza inconmensurable, sino adelantándose a la tormenta.

Esta imagen cambia cuando se levanta una barrera para la construcción de hogares o a modo de recurso. Las olas de tormenta que previamente saltaban con furia y sin perjuicio a través de los huecos que quedaban entre las dunas ahora encuentran edificios y carreteras. Además, dado que la naturaleza dinámica de las barreras se percibe fácilmente sólo durante las tormentas, los propietarios de las casas tienden a atribuir el daño a una tormenta concreta, más que a

una movilidad básica de las barreras costeras. Al estar en juego sus hogares o sus inversiones, es más probable que los residentes busquen mantener la arena en su lugar y las olas en la bahía que admitir que no fue adecuado iniciar el desarrollo urbanístico en ese lugar.

 

Costa del Pacífico AI contrario que las llanuras costeras atlánticas y del Golfo, amplias y de suave pendiente, gran parte de la cosa del Pacífico se caracteriza por playas relativamente estrechas que están cubiertas por acantilados escarpados y cordilleras montañosas. Recordemos que el borde occidental norteamericano es una región más escarpada y tectónicamente activa que el borde oriental. Debido al levantamiento continuo, un ascenso del nivel del mar en el oeste no es tan fácilmente aparente. No obstante, como los problemas de erosión de la línea litoral a los que se enfrenan las islas barrera del este, las dificultades de la costa oeste también derivan en gran medida de la alteración de un sistema natural por el ser humano,

Un problema importante con el que se enfrenta la costa del Pacífico, y especialmente porciones del sur de California, es un estrechamiento significativo de muchas playas. La mayor parte de la arena de muchas de esas playas es suministrada por ríos que la transportan de las montañas a la costa. Con los años, este flujo natural de material hasta la costa ha sido interrumpido por las presas construidas para el regadío y control de las inundaciones. Los embalses atrapan eficazmente la arena que, de lo contrario, alimentaría el entorno de la playa. Cuando las playas eran más anchas, servían para proteger los acantilados de la fuerza de las olas de tormenta. Ahora, sin embargo, las olas atraviesan las reducidas playas sin perder mucho de su energía y producen una erosión más rápida en los acantilados marinos.

Aunque el retroceso de los acantilados proporciona material para sustituir algo de la arena atrapada detrás de las presas, también pone en peligro las casas y las carreteras construidas en los farallones. Además, la construcción sobre los acantilados agrava el problema. La urbanización aumenta la escorrentía que, si no se controla con cuidado, puede provocar una grave erosión en los farallones, El césped y los jardines de riego añaden cantidades significativas de agua a la pendiente. Esta agua percola hacia la base del acantilado, donde puede surgir en pequeños rezumaderos. Esa acción reduce la estabilidad de la pendiente y facilita los procesos gravitacionales.

La erosión de la línea de costa a lo largo del Pacífico varía considerablemente de un año para oúo, en gran medida debido al desarrollo esporádico de tormentas. Por consiguiente, cuando se producen los episodios infrecuentes, pero graves, de erosión, se atribuye el daño a las inusuales tormentas y no al desarrollo costero o a las situadas a grandes distancias. Si, como se predice, el nivel del mar se eleva a un ritmo creciente en los años venideros, cabe esperar un aumento de la erosión de las líneas de costa y de la retirada de los acantilados a lo largo de muchas partes de la cosa d,el Pacíñco (véase Recuadro DINLIT-03).

 

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Clasificación de las costas

La gran variedad de líneas de costa demuestra su complejidad. De hecho, para entender cualquier área costera concreta, deben considerarse muchos factores, entre ellos los tipos de roca, el tamaño y la dirección de las olas, la frecuencia de las tormentas, las mareas y la topografía litoral. Además, prácticamente todas las zonas costeras se vieron afectadas por la elevación del nivel del mar en todo el mundo que acompañó la fusión de la Edad de Hielo que se produjo al final del Pleistoceno. Por último, deben tenerse en cuenta los acontecimientos tectónicos que elevan o hacen descender el terreno o cambian. el volumen de las cuencas oceánicas. EI gran número de factores que influyen en las zonas costeras dificultan la clasificación de las líneas de costa.

Muchos geólogos clasifican las costas en función de los cambios que se han producido con respecto al nivel del mar. Esa clasificación, normalmente utilizada, donde las cosas en dos categorías muy generales: de emersión y de inmersión. Las cosas de emersión se desarrollan o bien porque un área experimenta leventamiento, o bien como consecuencia de un descenso del nivel del mar. A la inversa, las costas de inmersión se crean cuando el nivel del mar se eleva o cuando la tierra adyacente al mar se hunde.

Costas de emersión

En algunas áreas, la costa es claramente de emersión porque la tierra que se eleva o el nivel del agua que desciende dejan expuestos los acantilados litorales y las plataformas de abrasión por encima del nivel del mar. Son ejemplos excelentes de ello porciones de la cosa de California donde se ha producido levantamiento en el Pasado geológico reciente. Las plataformas de abrasión elevada también ilustran esta situación. En el caso de Palos Verdes Hills, al sur de Los Ángeles, existen siete niveles diferentes de rasa, lo que indica siete episodios de levantamiento. El siempre persistente mar está cortando ahora una nuwa plataforma de abrasión en la base del acantilado. Si continúa el levantamiento, también se convertirá en una rasa elevada.

 

Otros ejemplos de costas de emersión son las regiones que estuvieron una vez enterradas debajo de los grandes glaciares de casquete. Cuando los glaciares estaban presentes, su peso deprimía la corteza; cuando el hielo se derritió, la corteza empezó gradualmente a levantarse. Por consiguiente, ahora pueden encontrarse rasgos de líneas de costa prehistóricos por encima del nivel del mar. La región de la bahía Hudson de Canadá es un área de este tipo, porciones de la cual siguen elevándose a un ritmo de más de un centímetro al año.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Costas de inmersión

En contraste con los ejemplos previos, otras áreas costeras muestran signos definitivos de inmersión. La línea de una costa que ha estado sumergida en el pasado relativamente reciente suele ser muy irregular porque el mar inunda normalmente los tramos inferiores de los valles fluviales, fluyendo en el océano. Sin embargo, las lomas que separan los valles permanecen por encima del nivel del mar y se proyectan en el mar como frentes de tierra. Estas desembocaduras fluviales inundadas, que de denominan estuarios (aestus : marea), caracterizan muchas costas actuales. A lo largo de la línea de costa atlántica, las bahías Chesapeake y Delaware son ejemplos de grandes estuarios creados por inmersión (Figura DINLIT-14). La pintoresca costa de Maine, particularmente en las cercanías del Parque Nacional Acadia, es oro excelente ejemplo de un área que fue inundada por el levantamiento posglaciar del nivel del mar y transformada en una línea de costa muy irregular.

 

Téngase en cuenta que la mayoría de las costas tiene historias geológicas complicadas. Con respecto al nivel del mar, muchas han emergido y luego se han hundido varias veces. Cada vez pueden conservar algo de las características creadas durante la situación previa.

Figura DINLIT-14 Grandes estuarios a lo largo de la costa este de Estados Unidos. Las porciones inferiores de muchos valles fluviales se sumergieron como consecuencia de la elevación del nivel del mar que siguió al final del período glacial cuaternario, creando grandes estuarios como la bahía Chesapeake y la bahía Delaware.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Mareas

 

Las mareas son los cambios diarios de elevación de la superficie del océano. Su elevación y rírnica caída a lo largo de las líneas de costa se conoce desde la antigüedad. Además de las olas, son los movimientos oceánicos más fáciles de observar (Figura DINLIT-15).

Aunque conocidas durante siglos, las mareas no fueron explicadas de manera satisfactoria hasta que Isaac Newton les aplicó la ley de la gravitación. Newton demostró que hay una fuerza de atracción mutua entre dos cuerpos, y que, dado que los océanos son libres para moverse, son deformados por esa fuerza, Por consiguiente, las mareas oceánicas resultan de la atracción gravitacional ejercida sobre la Tierra por la Luna y, en menor proporción, por el Sol.

Figura DINLIT-15 Marea alta y marea baja en la cuenca Minas de Nova scotia en la bahía de Fundy. Las zonas expuestas durante la marea baja e inundadas durante la marea alta se denominan llonuras mareales. Las llanuras mareales son extensas. (cortesía del Departamento de Turismo y Cultura de Nova Scotia.)

Causas de Las Mareas

Es fácil ver cómo la fuerza gravitacional de la Luna puede hacer que el agua se abombe en el lado de la Tierra más próximo a la Luna. Además se produce también un pandeo mareal de igual magnitud en el lado de la Tierra directamente opuesto a la Luna (Figura DINLIT-16).

Las dos protuberancias mareales están causadas, como descubrió Newton, por el empuje de la gravedad. La gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dos objetos, lo que significa simplemente que se debilita rápidamente con la distancia. En este caso, los dos objetos son la Luna y la Tierra. Dado que la fuerza de la gravedad disminuye con la distancia, el empuje gravitacional de la Luna sobre la Tierra es ligeramente mayor en el lado próximo de la Tierra que en el lado distante. El resultado de este empuje diferencial es el estiramiento (alargamiento) muy ligero de la tierra . Por el contrario, el océano global, que es móvil, se deforma de manera muy notable por este efecto y produce los dos pandeos mareales opuestos.

Debido a que la posición de la Luna cambia sólo moderadamente en un día, las protuberancias mareales se mantienen en posición mientras la Tierra gira <> de ellas. Por esta razón, si alguien permanece en la costa durante 24 horas, la Tierra le hará girar a través de áreas alternativas de agua más profunda y más somera. A medida que le transporta a cada pandeo mareal, la marea se eleva, y a medida que le transporta al valle mareal, la marea baja

Por consiguiente, la mayor parte de lugares de la Tierra experimenta dos mareas altas y dos mareas bajas cada día.

Además, los pandeos mareales migran conforme la Luna gira alrededor de la Tierra, aproximadamente cada 29 días. Como consecuencia. las mareas, como la hora de salida de la Luna, ocurren aproximadamente 50 minutos más tarde cada día. Después de 29 días, el ciclo se ha completado y empieza uno nuevo.

Figura DINLIT-16 Pandeos mareales idealizados en la Tierra provocados por la Luna. Si la Tierra estuviera cubierta a una profundidad uniforme por agua, habría dos pandeos mareales: uno en el lado de la Tierra orientado a la Luna (derecha) y otro en el lado opuesto de la Tierra (izquierda). Dependiendo de la posición de la Luna, los pandeos mareales pueden inclinarse hacia el ecuador de la Tierra. En esta situación, la rotación de la Tierra hace que un observador experimente dos mareas altas desiguales durante un día.

 

Puede haber una desigtaldad entre las mareas altas en un día determinado. Dependiendo de la posición de la Luna, los pandeos mareales pueden inclinarse hacia el Ecuador como en la Figura DINLIT-16. Esta figura ilustra que la primera marea alta experimentada por un observador en el hemisferio septentrional es considerablemente más alta que la marea alta medio día después. Por otro lado, un observador del hemisferio meridional experimentaría el efecto contrario.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Ciclo mensual de las mareas

El principal cuerpo que influye en las mareas es la Luna, que da una vuelta completa alrededor de la Tierra cada 29 días y medio. No obstante, el Sol también influye en las mareas. Es mucho mayor que la Luna, pero, debido a que está mucho más alejado, su efecto es considerablemente menor. De hecho, el potencial generador de mareas del Sol es aproximadamente sólo el 46 por ciento del de la Luna Cuando se acercan las Lunas nueva y llena, el Sol y la Luna están alineados y sus fuerzas se suman (Figura DINLIT-17A). Por consiguiente, la gravedad combinada de esos dos cuerpos productores de mareas produce pandeos mareales mas altos (mareas altas) y valles mareales más bajos (mareas bajas), lo que produce un gran intervalo mareal. A éstas se las denomina mareas vivas' que tienen lugar dos veces al mes. cuando el sistema Tierra-Luna-Sol está alineado. A la inversa, aproximadamente cuando la Luna está en cuarto creciente y cuarto menguante, las fuerzas gravitacionales de la Luna y el Sol actúan sobre la Tierra según ángulos rectos, y cada una compensa parcialmente la influencia de la otra (Figura DINLIT-17B). Como consecuencia, el espectro mareal diario es menor . Se denominan mareas muertas y también se producen dos veces al mes. Así, cada mes hay dos mareas vivas y dos mareas muertas, cada una con una separación aproximada de una semana.

 


 

Modelos mareales

Hasta aquí, hemos explicado las causas v los modelos básicos de las mareas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que estas consideraciones teóricas no pueden utilizarse para predecir ni la altura ni el momento de las mareas reales en un lugar concreto. Eso se debe a que muchos factores, como la forma de las líneas costeras, la configuración de las cuencas oceánicas y la profundidad del agua, influyen mucho en las mareas. Por consiguiente, en localizaciones diversas, las mareas responden de diferente manera a las fuerzas que las producen. Al ser esto así, la naturaleza de la marea en cualquier lugar puede determinarse con más precisión mediante observación real. Las predicciones de las tablas mareales y los datos mareales en las cartas náuticas se basan en esas observaciones.

Figura DINLIT-17 Las posiciones de la Tierra, la Luna y el Sol y las mareas. A. Cuando la Luna está llena o nueva, los pandeos mareales creados por el Sol y la Luna están alineados, hay un gran intervalo mareal en la Tierra y se producen moreas vivas. B Cuando la Luna está en cuarto creciente o menguante, los pandeos mareales producidos por la Luna se sitúan en ángulo recto en relación con los pandeos creados por el Sol. Los intervalos mareales son menores y se producen mareas muertas.

En el mundo existen tres modelos mareales principales. Un modelo mareal diurno (diurno = al día) se caracteriza por una sola marea alta y una sola marea baja cada día mareal (Figura DINLIT-18). Las mareas de este tipo se producen a lo largo de la orilla septentrional del golfo de México, entre otros lugares. Un modelo mareal semi diurno (semi = dos; diurno = al día) exhibe dos mareas altas y dos mareas bajas cada día mareal, teniendo las dos mareas altas la misma altura aproximada y las dos mareas bajas Ia misma altura aproximada (Figura DINLIT-18). Este tipo de modelo mareal es común a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos. Un modelo mareal mixto es similar al modelo semidiurno, pero se caracteriza por una gran desigualdad en las alturas de las mareas altas, las de las mareas bajas, o ambas (Figura DINLIT-18). En este caso, suele haber dos mareas altas y dos mareas bajas cada día, teniendo las dos mareas altas diferentes alturas y las dos mareas bajas diferentes alturas. Estas mareas predominan a lo largo de la costa pacífica de Estados Unidos y en muchas otras partes del mundo.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Corrientes mareales

La expresión corriente mareal se utiliza para describir el flujo horizontal del agua que acompaña la elevación y el descenso de la marea. Estos movimientos de agua inducidos por las fuerzas mareales pueden ser importantes en algunas áreas costeras. Las corrientes mareales fluyen en una dirección durante una parte del ciclo mareal e invierten su flujo durante la otra parte. Las corrientes mareales que avanzan hacia la zona costera cuando la marea sube se denominan flujo mareal. A medida que la marea baja, el movimiento mar adentro del agua genera reflujo de la marea. Los períodos de poca o ninguna corriente, denominados agua muerta, separan el flujo y el reflujo de la marea. Las áreas afectadas por estas corrientes mareales alternas se denominan llanuras mareales (véase Figura DINLIT-15). Dependiendo de la naturaleza de la zona costera, las llanuras mareales varían, en dirección al mar, desde estrechas franjas de la playa hasta zonas extensas que pueden prolongarse durante varios kilómetros.

Aunque las corrientes mareales no son importantes en mar abierto, pueden ser rápidas en las bahías, los estuarios fluviales, los istmos y otros lugares estrechos. En la costa de la Bretaña francesa, por ejemplo, Ias corrientes mareales que acompañan a la marea alta de l2 metros pueden alcanzar una velocidad de 20 kilómetros por hora. Si bien las corrientes mareales no son por lo general agentes de erosión ni de transporte de sedimentos importantes, se producen notables excepciones cuando las mareas se mueven a través de estrechas ensenadas. Aquí, remueven constantemente las pequeñas entradas a muchos buenos puertos que, de lo contrario, se bloquearían.

A veces, las corrientes mareales crean depósitos denominados deltas mareales (Figura DINLIT-19). Pueden desarrollarse bien como deltas de inundación tierra adentro de una ensenada o como deltas de reflujo en el lado de una ensenada que se dirige al mar. Dado que la actividad de las

Figura DINLIT-18. Modelos mareales y existencia a lo largo de partes de las líneas de cota del norte y el sur del continente americano Un modelo mareal diurno (abajo a la derecha) exhibe una marea alta y una baja cada día mareal. Un modelo semidiurno (arriba a la derecha) exhibe dos mareas altas y dos mareas bajas de altura aproximadamente igual cada día mareal. Un modelo mareal mixto (izquierda) exhibe dos mareas altas y dos mareas bajas de alturas diferentes durante cada día mareal

olas y las corrientes litorales está reducida en el lado protegido, tierra adentro, los deltas de inundación son más comunes y más destacados (véase Figura DINLIT-09). Se forman después de que una corriente mareal se mueva rápidamente a través de una ensenada. A medida que la corriente emerge del estrecho pasillo hacia aguas más abiertas, se ralentiza y deposita su carga de sedimento.

 


Extracto : "Ciencias de la Tierra 8 EdicionUna Introducción a la Geología FísicaEdward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens".

Mareas y rotación de la Tierra

 

Mediante fricción contra el suelo de las cuencas oceánicas, las mareas actúan como débiles frenos que ralentizan firmemente la rotación de la Tierra. El ritmo de esta disminución de la velocidad, sin embargo, no es grande. Los astrónomos, que han medido con precisión la longitud del día durante los últimos 300 años, han descubierto que está aumentando a razon de 0,002 segundos por siglo. Aunque esto pueda parecer insignificante, a lo largo de millones de años este pequeño efecto será muy grande. Por último, dentro de miles de millones de años, la rotación cesará y la Tierra ya no tendrá días y noches alternos.

Si la rotación de la Tierra está disminuyendo de velocidad, la longitud de cada día debe haber sido más cona y el número de días por año debe haber sido mayor en el pasado geológico. Un método utilizado para investigar este fenómeno es el del examen microscópico de los caparazones de cienos invertebrados. Las almejas y los corales, así como otros organismos, desarrollan una delgada capa microscópica de nuevo material de caparazón cada día. Estudiando los anillos de crecimiento diario de algunos ejemplares fósiles bien conservados, podemos determinar el número de días de un año. Estudios realizados utilizando esta ingeniosa técnica indican que al principio del Cámbrico, hace unos 540 millones de años, la longrtud del día era sólo de 2l horas. Dado que la longitud del año, que viene determinada por el giro de la Tierra alrededor del Sol, no cambia, el año Cámbrico contenía 424 días de 2l horas.

A finales del Devónico, hace unos 365 millones de años, un año constaba de unos 410 días, y cuando empezaba el Pérmico, hace unos 290 millones de años, había 190 días al año.

Figura DINLIT-19 Debido a que este delta mareal 5e está formando en las aguas relativamente tranquilas del lado tierra adentro de una isla barrera, se denom¡na delta de inundación. Cuando emerge una corriente mareal de movimiento rápido desde la ensenada, disminuye su velocidad y deposita sedimentos. Las formas de los deltas mareales son variables.

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