Semana 13
GEOMORFOLOGIA LITORAL
La geomorfología litoral se preocupa de estudiar las geoformas resultantes de la morfogénesis marina en el borde costero, el cual es la zona donde interactúan tres ambientes geográficos: la hidrosfera, (océano), la litosfera (continente) y la atmósfera.
En sentido estricto, el contacto entre la tierra y el océano ocurre en el estrán, espacio comprendido entre el nivel de la máxima pleamar y de la máxima bajamar (amplitud de marea).
Las costas no han estado siempre localizadas en su emplazamiento actual; se han sucedido transgresiones y regresiones en el curso de la historia geológica en que las glaciaciones y los movimientos tectónicos han hecho fluctuar el nivel marino. Es por ello que, en un sentido amplio, la zona costera abarca todas las geoformas cuyo origen haya sido la acción marina, aún cuando, actualmente, ellas no estén en contacto con el mar (ver foto inicial).
La acción marina alcanza a una porción de tierra superior a la orilla de más alta marea: como acantilados, espacios alcanzados por las salpicaduras del oleaje, además de zonas siempre sumergidas próximas a la orilla.
ANÁLISIS Y PROCESOS:
En el litoral se combinan las acciones de procesos morfogenéticos marinos y continentales. La transición entre el mar y la tierra se produce en las aguas poco profundas de la orilla que cubren las plataformas sumergidas y los estuarios. Los fenómenos costeros se inician allí con la mezcla, la separación y el transporte de los sedimentos y de las aguas que escurren desde el continente. Las olas, las mareas, los vientos, las corrientes y el tectonismo modelan las costas, y sus interacciones determinan la configuración del litoral y la batometría adyacente.
Oleaje
El principal agente modelador de las costas es el oleaje, tanto por su acción mecánica directa sobre el litoral como por los procesos hidrodinámicos que genera al acercarse a la línea costera. En efecto, las olas oscilatorias en alta mar no generan transporte de masas de agua. En ellas, un objeto que flota en la superficie marina describe una órbita o trayectoria circular completa con el paso de cada ola. Sin embargo, cuando estas ondas llegan a aguas poco profundas cercanas a la costa, las olas se transforman en olas de traslación.
Cuando las olas de oscilación se aproximan a la costa y la profundidad del fondo es inferior a la mitad de la longitud de onda de las olas, éstas comienzan a sufrir deformaciones provocadas por la resistencia que ejerce el fondo marino. Una de estas modificaciones a la dirección de propagación de las ondas es la refracción, esto es, el cambio de dirección de la onda colocándose en forma paralela a las curvas de igual profundidad (isóbatas).
Cuando ocurre refracción del oleaje la velocidad y la longitud de onda disminuyen, mientras que la pendiente de la ola se exagera haciéndose inestable hasta romper. La topografía submarina y la configuración de la línea de costa condicionan además, los fenómenos de difracción y de reflexión del oleaje.
La longitud de onda es la distancia de separación entre las crestas de la ola y puede variar entre 90 y 300 metros.
Corriente
En el sistema de circulación costera inducido por las olas tiene gran importancia el ángulo de incidencia de los trenes de ola, el cual está controlado a su vez por la orientación de la costa con respecto a los vientos dominantes y a los frentes de mal tiempo. Cuando hay una dirección de oleaje predominante, el flujo costero desplaza los sedimentos en un sentido determinado, dando lugar a una componente neta de transporte a lo largo de la costa que se conoce como deriva litoral.
Los trenes de olas se aproximan con un ángulo ligeramente oblicuo a la orientación de la línea de costa, el flujo principal de la deriva litoral se localiza entre la orilla y la zona de rompiente y los sedimentos describen trayectorias en zigzag sobre la playa. La velocidad de la deriva litoral disminuye drásticamente fuera de la zona de rompiente.
También ocurren fuertes corrientes perpendiculares a la línea de costa, llamadas rip currents las cuales erosionan la playa y extraen sedimentos del sistema litoral emergido para transportarlas a la playa submarina . Una rip current desgarra la zona de rompiente afectando a toda la columna de agua. Su ancho es variable, con frecuencia entre 15 y 30 metros, y su velocidad de 1 a 2 nudos. El agua es turbulenta y cargada de materiales finos en suspensión. Donde existen estas corrientes se observa en la playa una topografía rítmica que corresponde a medias lunas de playa o beach cusps.
Erosión marina
Tanto las olas como las corrientes marinas costeras son agentes erosivos muy eficaces ya que su accionar es permanente. Las olas pueden generar procesos de erosión marina y de abrasión. Ellas realizan una enorme presión y succión al romper contra las rocas y retirarse posteriormente. Los elementos desprendidos son a su vez movilizados por el oleaje constituyendo proyectiles que golpean y ejercen abrasión sobre las rocas in situ.
Balance sedimentario de una playa
En climas con estaciones contrastadas, cuando se producen tempestades o soplan vientos fuertes del mar, las aguas marinas más agitadas son capaces de desplegar una mayor energía y poner en movimiento una parte de los materiales de una playa, originando su adelgazamiento. En invierno, su perfil transversal desciende a veces hasta llegar al sustrato rocoso pudiendo emerger restos de beach rock. Los sedimentos de la playa son trasladados temporalmente a la playa submarina. Por el contrario, en verano, con un período de tiempo tranquilo y de viento de la tierra permite un engrosamiento y la elevación del perfil transversal de conjunto, regenerándose el perfil.
Para un período prolongado de tiempo, se puede establecer el balance sedimentario de una playa, el cual depende de numerosos factores que condicionan su estado de progradación, estabilidad o retrogradación, de acuerdo al estado de su balance, positivo, en equilibrio o bien, negativo.
GEOFORMAS COSTERAS:
Acantilado
Los acantilados marinos se originan por la acción abrasiva del oleaje en la base del terreno costero. Conforme progresa la erosión, las rocas que sobresalen por la socavación de la base del acantilado se desmoronan debido a la gravedad y el acantilado retrocede.
Los acantilados generados en rocas masivas y relativamente resistentes, tienden a formar un escarpe muy pronunciado. El oleaje actúa en las fracturas y diaclasas que constituyen zonas de debilidad en las rocas. En estas áreas vulnerables, la acción mecánica del oleaje provoca incisiones que pueden concluir en la formación de arcos y pilones, o bien con el desplome de parte de la ladera por pérdida del confinamiento.
De acuerdo a su estado evolutivo, los acantilados marinos pueden clasificarse en vivos, estabilizados y muertos, según si están siendo atacados actualmente por el oleaje. Un acantilado vivo es aquel cuya base está en contacto con el mar y es atacada por éste. Cuando el oleaje no es capaz de retomar los materiales desplomados por la gravedad desde los acantilados y, en consecuencia, ya no ataca la base de los mismos, se generan acantilados estabilizados, es decir, que ya no retroceden por acción marina. En estos casos, la vegetación es capaz de comenzar a colonizar el escarpe. No obstante, en períodos de bravezas o marejadas, el oleaje puede volver a atacar la base del acantilado. Un acantilado muerto, es aquel que en ninguna circunstancia es tocado por el oleaje en su base.
Además del oleaje, un factor determinante en la forma que adquiera un acantilado es el tipo y disposición de las rocas que lo constituyen.
Playas
Las playas se forman cuando en el borde costero la cantidad de materiales disponibles sobrepasa el volumen de sedimentos que las olas y las corrientes litorales son capaces de desplazar.
Una playa comprende una parte constantemente sumergida, llamada playa baja o anteplaya, que posee una suave pendiente. El estrán es la parte de la playa comprendida entre el nivel de la pleamar y el nivel de la bajamar. La parte superior o alta playa, que constituye un cordón litoral cuya pendiente es generalmente más pronunciada y puede estar accidentada por escalones, relacionados con las sucesivas posiciones de la pleamar o con los efectos de los temporales, y finalmente, la cresta o berma de playa por sobre el límite de las pleamares de aguas tranquilas. En algunas playas, la presencia de rip currents permite la formación de una topografía rítmica de medias lunas de playa llamadas beach cups.
En algunas playas la erosión del oleaje en el estrán deja al descubierto partes del beach rock, que son antiguas playas cuyos sedimentos se consolidaron por cementación debido a acciones biogénicas o por la constitución calcárea de las rocas, y por ello son más resistentes a la erosión.
El ancho y la pendiente de una playa son función de los materiales disponibles, de su granulometría y de la energía de las olas y las corrientes susceptibles de desplazarlos.
En todas las playas, la granulometría de los sedimentos va de las arenas finas a los rodados, los sedimentos más finos permanecen en suspensión en el agua y no son depositados en las playas sino en ambientes de muy baja energía. Las playas compuestas por sedimentos gruesos, debido a su mayor permeabilidad, tienden a desarrollar pendientes de mayor gradiente como se muestra en la siguiente tabla.
Después de romper, el flujo del oleaje barre los sedimentos hacia la alta playa y el reflujo o resaca tiende a devolverlos hacia la baja playa, pero la mayor permeabilidad de las playas de gravillas y arenas gruesas disminuye el efecto de la resaca dejando con una pendiente de mayor gradiente los sedimentos apilados por la saca. Las playas de arenas finas están más afectadas por la resaca y tienen pendientes más débiles, a menudo de arenas bien compactadas por donde pueden circular vehículos. Por su parte, las playas de rodados son más frecuentes en los ambientes de olas de alta energía en latitudes medias y altas.
Los rodados marinos tienen formas aplanadas características que resultan del desgaste por el vaivén de las olas en el estrán. Las arenas marinas son de granos muy pulidos y brillantes.
Otras formas
Otras formas en costas rocosas
El acantilado en retroceso forma en su base una superficie relativamente plana denominada plataforma de abrasión. Esta superficie de suave pendiente se debe a la corrosión generada por la corrosión de los rodados y la acción hidráulica del oleaje. 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 litoral como parte de la playa, mientras que el resto es transportado mar adentro.
En la secuencia de fotos de la isla Robinson Crusoe, las plataformas de abrasión están labradas en rocas volcánicas compuestas por brechas y conglomerados que se disponen en estratos subhorizontales lo que favorece la acción abrasiva del oleaje y la formación de plataformas que constituyen el habitat del lobo marino fino de dos pelos.
En las costas rocosas bajas, por la resistencia de algunas rocas, se reconocen afloramientos de escollos rocosos en la zona intermareal, los cuales están total o parcialmente sumergidos en pleamar, quedando descubiertos en bajamar.
La acción de erosión diferencial del oleaje se debe a la distinta resistencia, compactación y composición química de las rocas. La expresión morfológica de la erosión diferencial por el oleaje es la formación de arcos, muescas de abrasión que son formas de socavado en sectores con presencia de líneas y áreas de debilidad litológica y de fracturas.
En el nivel intermareal de los acantilados vivos en contacto con el agua marina, ocurren procesos químicos y biológicos, lo cual genera la descomposición de los minerales que son removidos por la acción del oleaje, en la base del acantilado se forma un socavamiento o muesca de abrasión el cual provoca la desestabilización de la pared rocosa.
En las rocas calcáreas, se forman muescas por disolución de la roca en contacto con el mar, así mismo, las acciones biogénicas también colaboran en la desintegración de la roca por acción de algas litotamnium.
Otras formas de acumulación
Hay playas largas y rectilíneas y otras que están asociadas a un relieve litoral rocoso y que ocupan el fondo de una bahía o ensenada, formando un arco entre los acantilados que les sirven de punto de apoyo, playas de fondo de bahía.
Que se forman donde hay disipación de la energía del oleaje por refracción. Algunas playas se apoyan en afloramientos rocosos en toda su longitud conformando playas rectilíneas; otras, llamadas flechas (spits) evolucionan libremente y alargándose en el sentido de la deriva litoral, apoyándose sólo en una parte en una saliente rocosa, estas son frecuentes en la desembocadura estuarial de algunos ríos. La posición de una flecha no es fija, ella tiende a migrar en la punta que está libre. Las islas barreras on largas flechas situadas delante de una costa baja, que aislan una laguna del mar, se localizan en costas bajas sobre la plataforma litoral. Una flecha que une una isla con la costa vecina es un tómbolo. En este caso, se produce detrás del obstáculo rocoso, una protegida de la acción del oleaje, en donde se depositan los sedimentos transportados por las corrientes.
VIDEO DE LA SEMANA 13:
