Hidro y aerodinámica litoral

Introducción

Los ambientes costeros son el producto de muchos factores complejos interactuando, que modifican las rocas y los sedimentos que componen la costa. Los procesos marino y eólico son los principales modeladores de la costa de Villa Gesell.
Para comenzar a insertarnos en el estudio de las zonas costeras es importante tener en claro la diferencia entre costa, playa y línea de costa. La costa es una franja de territorio cercano al mar, que se extiende hacia el continente hasta donde aparece el primer cambio en el rasgo morfológico no influenciado por el proceso marino. La playa es un depósito de material no consolidado formado por depositación marina. Puede estar compuesta por sedimentos de distinto tamaño de grano, desde arena (playas de la provincia de Buenos Aires) hasta gravas (playas patagónicas). La línea de costa es el límite entre la costa y la playa. Frecuentemente está representada por el pié de un acantilado o de la duna costera.


Costa, línea de costa y playa, en distintos tipos de costa de la provincia de Buenos Aires.

Aerodinámica

El viento tiene una influencia importante en la geomorfología costera ya que constituye un agente de erosión, transporte y subsecuentemente de depositación de sedimentos.

Existe una relación proporcional entre la velocidad del viento y la tasa de transporte de los sedimentos. La forma de transporte principal es por saltación, es decir que las partículas de arena son levantadas por el viento y trasportadas en el aire dando saltos. Cuando la partícula cae, su impacto sobre la arena, levanta otras partículas que son nuevamente movilizadas por el viento. La altura del trasporte depende de la velocidad del viento y por lo general es de hasta 1,4 m. En la playa podemos observar este transporte eólico cuando la arena “nos pica las piernas” en los momentos de mucho viento.

Las dunas son geoformas deposicionales cuya configuración y tamaño depende de la duración, dirección, velocidad y alcance del viento, del tipo de sedimentos y de la vegetación. Las dunas y las dunas en voladura “bowouts”, son típicas de ambientes costeros.

Las morfologías de las dunas litorales más comunes son:
(tocar sobre las fotos)

1) Crestas transversales: Cordones de arena elongados formada por predominio de vientos unidireccionales y alto aporte de arena.
2) Crestas barjanoides: Crestas de arena sinuosas. Indican también vientos unidireccionales pero menos aporte o mayor velocidad de viento que las morfologías anteriores.
3) Barjan: dunas semilunares con sus extremos (cuernos) apuntando hacia el viento debido a que los mismos migran más rápido que el cuerpo central, formadas por una dirección de viento predominante.
4) Dunas parabólicas: crestas arqueadas con la parte cóncava apuntando en la dirección del viento. Tienen altas pendientes, e indican vientos unidireccionales, menor aporte y presencia de vegetación.
5) Dunas en voladura: cubetas o canaletas formadas sobre dunas previas.
6
) Montículos de arena: núcleos irregulares formados al reparo de la vegetación
7) Duna costera, duna anterior, foredune: cordones o montículos de arena adyacentes a la playa que sirven como buffer para las tormentas.
8) Dunas reversibles: Crestas empinadas debidas a dos direcciones de viento predominantes en direcciones opuestas.

El principal factor de control en el crecimiento de una duna es el aporte de sedimentos que proviene de la playa posterior, por ser el sector que permanece seco durante la mayor parte de los días.

gramíneas
Crecimiento natural de Spartina ciliata y Panicum racemosum
sobre los sectores estabilizados del campo de dunas activo

Las dunas al evolucionar tienden a ser colonizadas por vegetación que las hacen más estables. La vegetación natural de estas dunas es por lo general de gramíneas que tienen largas raíces y rizomas que permiten la depositación de arena “in situ”.

Las dunas tienen usos múltiples. Pueden emplearse como áreas de recreación, urbanización y forestación. Asimismo constituyen habitats de aves y en muchas localidades costeras son el único acuífero disponible como abastecimiento de agua dulce para las poblaciones.

Hay que tener presente que, los campos de dunas costeros, actúan como protección de costa en muchos sistemas litorales y que constituyen una de las principales fuentes de abastecimiento y sumidero de arena.

A pesar de que las dunas son rasgos comunes en costas arenosas son fuentes finitas (se acaban) y necesitan ser protegidas y preservadas. Las dunas han sufrido la presión humana y muchas veces el efecto producido por el hombre es irreversible.

Hidrodinámica

Los principales factores modeladores en la hidrodinámica litoral son las olas, las corrientes litorales y las mareas. Las corrientes oceánicas no influyen en el transporte litoral y por consiguiente en las morfologías asociadas al proceso marino.

Olas

Las olas son sin lugar a dudas el factor modelador dominante en costas abiertas. En su mayor parte son ondas generadas por el viento que se desplazan en la superficie de los océanos. Tienen por lo general un período -tiempo que transcurre entre el paso de dos crestas de ola- que puede variar de 1 a 30 seg. Las olas con períodos menores a 5 o 6 segundos, conocidas como “seas” son generadas por vientos locales; mientras que las olas que poseen su área de generación alejadas del área costera se conocen como “swell” y por lo general son más regulares, achatadas y con mayor período.
Las olas forman corrientes que pueden desplazar a los sedimentos, en forma transversal a la costa (onshore-offshore) o paralelas a la costa que se denominan corrientes longitudinales (longshore currents).
Las olas cambian estacionalmente y por consiguiente se produce un reajuste de la forma de la playa.
El material erosionado es transportado hacia la playa sumergida formando bancos submarinos que luego retornan a la playa bajo condiciones de ola normal (swell).
En el hemisferio norte el clima de ola más severo se produce en el invierno. Las mediciones llevadas a cabo en las playas de Buenos Aires demostraron una tendencia inversa, es decir perfiles acrecivos en invierno y erosivos en el verano.

Corrientes litorales

Las corrientes litorales son flujos de agua paralelos o normales a la playa, producidos por la acción del oleaje. El flujo de agua paralelo a la costa, formado por el ingreso a la playa de olas en forma oblicua se denomina corriente de deriva litoral. Estas corrientes generan un flujo turbulento que se desplaza entre la zona de rompiente y la playa.
La arena de la playa, al recibir el impacto de la ola en forma oblicua se desplaza perpendicular al frente incidente (swash) y cuando la ola se retira, la partícula baja siguiendo la máxima pendiente de la playa (backwash). Las infinitas partículas de arena movilizándose con cada ingreso de la ola generan un movimiento de arena a lo largo de la costa que se denomina deriva litoral.
Como el sentido de la deriva litoral depende del ángulo de incidencia del tren de olas, vamos a tener variaciones periódicas en la dirección de la misma. Por ejemplo, si el tren de olas proviene del norte o noreste la deriva será hacia el sur. Sin embargo cuando el frente de olas proviene del sur o sudeste, la deriva litoral será hacia el norte y posiblemente movilizará mayor cantidad de arena dada la mayor altura de ola característica de estos frentes de tormenta. Entonces, para realizar cualquier intervención en el sector costero, será necesario calcular la deriva neta, que sería la sumatoria de las sucesivas derivas durante un período prolongado de observación. Muchas geoformas son indicadoras de deriva litoral neta.

Mareas

El desplazamiento vertical más común en el nivel de los océanos, es el producido por las mareas astronómicas. Las mareas son ascensos y descensos periódicos del nivel del agua, causados por la interacción gravitacional entre la tierra, la luna y el sol. Son ondas de largo período (12 o 24 horas) que se desplazan en la superficie de los océanos.
Las mareas pueden ser diurnas (una pleamar y una bajamar en 24 horas), semidiurnas (2 pleamares y 2 bajamares cada 24 horas) o mixtas. Las amplitudes de marea pueden llegar hasta los 11 m en la patagónia argentina. En Villa Gesell son semidiurnas con desigualdades diurnas y la amplitud máxima es de 1,34 m y la media de 0,69 m.
Las mareas de sicigia son las de máxima amplitud y se forman cuando la luna y el sol están alineados con la tierra.
Las horas y alturas de mareas cambian continuamente y sus estimaciones se hallan tabuladas en las “Tablas de Marea” que edita anualmente el Servicio de Hidrografía Naval. También están disponibles en internet en el site del Servicio de Hidrografía Naval.

Tormentas

Las tormentas denominadas “surge” son causadas por una combinación de un centro de baja presión barométrica y altos vientos hacia la playa que pueden elevar el nivel del agua unos cuantos metros. A pocas profundidades, el viento puede apilar agua contra la playa o desplazarla hacia aguas profundas.
Cuando estas tormentas coinciden con una marea de sicigia, se produce un aumento importante del nivel del mar razón por la cual estos eventos ocasionan una importante erosión sobre la playa.

Observá la playa de Villa Gesell
durante una tormenta extraordinaria

En la costa bonaerense estos episodios están representados por las sudestadas que pueden elevar el nivel hasta 2 m. Las mismas se producen durante todo el año, pero con más frecuencia a fin de invierno y principio de primavera y verano. Su duración es variable entre 24 y 140 horas, aunque habitualmente persisten durante dos o tres días. Estudios de las últimas décadas del siglo pasado muestran que la frecuencia de sudestadas aumentó hacia fines del siglo y la perspectiva es que el sistema climático refuerce la dirección de viento del este-sudeste sobre el estuario del Río de la Plata en el mismo período. La tendencia en esta región indicaría que la frecuencia de sudestadas irá en aumento.
Otros eventos de tormentas tipo “surge” se han registrado a partir de tormentas del sudoeste con variaciones significativas en el nivel del mar, como por ejemplo la tormenta ocurrida el 31 de enero de 1999, la cual alcanzó en el Municipio de la Costa un record de altura de 3,13 m.
Las tormentas de este tipo modifican el perfil de playa disminuyendo su nivel. Durante estos eventos, al subir el nivel del mar y aumentar la altura de ola, se produce una movilización de arena de la playa posterior (bermas) y anterior hacia la playa sumergida donde conforma barras sumergidas. Estas barras permanecen estables durante algunos días y cuando vuelven las condiciones de ola normal (swell) comienzan a movilizarse nuevamente hacia la playa frontal recomponiendo el perfil de playa.

 

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