Linea de costa (Shorelines) GEOL 3025: Cap. 20 Prof. Lizzette Rodríguez

Línea litoral: una interfase dinámica La línea costera es una interfase dinamica (limite comun) entre aire, tierra y el oceano Es constantemente modificada por el oleaje Actualmente la zona costera esta experimentando intensa actividad humana

Zona costera Términos utilizados: Línea de costa: línea que marca el contacto entre tierra firme y el mar. Litoral: área que se extiende entre el nivel de la marea mas bajo y la mayor elevación de la tierra afectada por las olas de tormenta Costa: se extiende tierra adentro desde el litoral hasta donde haya estructuras relacionadas con el oceano

Cont. Zona costera El litoral se divide en: Playa baja (foreshore): Area expuesta cuando hay marea baja y sumergida cuando hay marea alta Playa alta (backshore): se situa en el lado continental de la linea litoral de marea alta Zona de ribera cercana (nearshore): zona entre la linea litoral de marea baja y la linea en la que las olas rompen en marea baja Zona prerribera (offshore, costa afuera): lado hacia el mar de la zona de ribera cercana.

Cont. Zona costera Playa – acumulación de sedimento encontrada a lo largo del margen continental del océano o un lago Berma: Plataforma relativamente plana que suele estar compuesta por arena y marcada por un cambio de pendiente en el limite del lado del mar Frente de playa (beach face): superficie inclinada humeda que se extiende desde la berma hasta la línea litoral

Partes de la zona litoral Frente de playa Playa alta Ribera cercana Playa baja Prerribera Litoral

Ejs. de bermas http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/bermcutDanaPt.jpg https://www.comfsm.fm/~dleeling/sakau/kosrae03.html

Olas Ondas generadas por el viento proporcionan la mayoría de la energía que moldea y modifica las líneas litorales Caracteristicas de las olas: La energia y el movimiento de las olas derivan del viento

Cont. Olas Cont. Caracteristicas de las olas: Partes de una ola Cresta – tope de la ola Valle – área baja entre olas Medidas de la ola Altura de ola – distancia vertical entre una cresta y un valle Longitud de onda – distancia horizontal entre dos crestas sucesivas Periodo de ola - intervalo de tiempo entre el paso de dos crestas sucesivas

Cont. Olas Cont. Caracteristicas de las olas: Altura, longitud y el periodo dependen de: Velocidad del viento Tiempo durante el cual el viento ha soplado “Fetch” – distancia que el viento ha recorrido a través de mar abierto

Cont. Olas Movimiento orbital circular Olas pueden recorrer grandes distancias a traves de cuencas oceanicas El agua en si misma no recorre toda la distancia, pero si lo hace la forma de onda. A medida que la ola se desplaza, el agua transfiere la energia moviendose en circulo: movimiento orbital circular Un objeto flotante se mueve hacia al frente con la cresta de una ola solo para deslizarse hacia atras en el valle siguiente, generando una orbita circular

Cont. Olas Cont. Movimiento orbital circular La forma ondulada avanza a traves del agua mientras que cada particula de agua se mueve en circulo Movimiento circular disminuye hacia abajo hasta la base del oleaje, donde el movimiento es despreciable

Partes de una onda y movimiento de particulas de agua en aguas profundas Base del oleaje: d~(L/2)

Movimiento de objeto flotante – avance de forma de ola sin que avance el agua de su posicion original

Cont. Olas Olas en la zona de rompiente (breakers) Profundidad del agua no afecta las olas en areas de aguas profundas, pero en aguas mas cercanas al litoral el agua se hace mas somera y afecta el comportamiento de la ola Disminuye la velocidad y longitud de las olas Aumenta la altura de las olas

Cont. Olas Cont. Olas en la zona de rompiente Las olas alcanzan un punto en que la ola es demasiado empinada como para mantenerse, y el frente se desploma o rompe, continuando entonces el agua encima de la costa Arrastre (surf) – agua turbulenta creada por las olas rompientes En la zona despues de la zona de rompiente, el agua turbulenta que asciende por la pendiente de la playa se llama batida (swash) El agua vuelve desde la playa hacia la zona de rompiente – resaca (backwash)

Cambios cuando la ola se mueve sobre el litoral

Animacion: Movimiento de olas

Erosión causada por las olas La rompiente de la ola ejerce una gran fuerza Erosión por olas es causada por: Impacto y presión de la ola Abrasión por fragmentos de rocas (accion de sierra y molienda del agua que contiene fragmentos de roca)

Abrasion intensa en la zona de arrastre: rocas redondeadas (California)

Movimiento de la arena de la playa Movimiento perpendicular a la línea de costa Las olas generalmente se acercan en ángulos a la costa Olas al llegar a aguas someras: Se doblan y tienden a ir paralelas a la costa

Cont. Movimiento de la arena de playa Refracción de las olas Doblamiento/flexura de la ola Consecuencias de refracción de olas: La energía (impacto) de las olas se concentra contra los lados y extremos de los frentes de tierra (cabos, headlands) de la línea costera En las bahias el ataque de la ola es mas debil y ocurre deposicion Con el tiempo, la erosión endereza la línea costera

Refraccion de las olas Deposicion en playas Erosion en cabos

Animacion: Refraccion de olas y erosion

Cont. Movimiento de la arena de playa Deriva y corrientes litorales Debido a que las olas llegan en ángulo a la costa, el sedimento se mueve a lo largo de la playa en un patrón de zigzag, llamado deriva litoral o de playa (beach drift)

Cont. Movimiento de la arena de playa Corrientes litorales (longshore currents) - olas oblicuas que producen deriva litoral: Corrientes en la zona de surf Fluyen de forma paralela a la costa Fácilmente mueven arena fina suspendida y ruedan granos mas grandes de arena y grava a lo largo del fondo

Corrientes litorales

Características de la línea de costa Características varían pos varios factores incluyendo: Rocas a lo largo de la costa Corrientes Intensidad del oleaje Condición de la costa: estable, se hunde o se eleva

Cont. Características de línea de costa Características ocasionadas por la erosión de olas Acantilados (wave-cut cliffs) Plataformas de abrasion (wave-cut platform) Características asociadas a frentes de tierra: Chimeneas litorales (sea stacks) Arcos litorales (sea archs) – cuevas de lados opuestos se unen

Ej. de acantilado, Faro de Cabo Rojo

Acantilado de arenisca erosionado por oleaje, British Columbia, Canada

Formacion de plataforma de abrasion http://www.rgs.edu.sg/events/geotrip/cliff.html

http://humanities.cqu.edu.au/geography/GEOG11023/week_6.htm

Chimenea litoral (sea stack)

Chimenea litoral

Chimeneas litorales, Cabo Rojo

Arcos litorales: California y Hawaii

Cont. Características de línea de costa Características relacionadas a la deriva litoral y las corrientes litorales Flechas (spits) Crestas alargadas de arena que se extienden de tierra firme a la desembocadura de una bahía adyacente Frecuentemente el extremo situado en el agua se curva hacia la tierra en respuesta a la direccion de las corrientes litorales

Cape Cod, Boston

Cont. Características de línea de costa Cont. Características relacionadas a la deriva litoral y las corrientes litorales Barra de bahia (baymouth bar) – barra de arena que atraviesa la bahía completamente, cerrandola de mar abierto Tombolo – puente de arena que conecta una isla con tierra firme o con otra isla

Flechas y barras, Massachusetts

Barra de bahia en costa del Lago Michigan

Tombolos http://geology.about.com/library/bl/images/bltombolo.htm

Cont. Características relacionadas a la deriva litoral y las corrientes litorales Islas barrera Principalmente a lo largo de las costas del Atlántico y el Golfo de Mexico Crestas de arena paralelas a la costa de entre 3 – 30 km fuera de la playa Se originan de varias maneras Si la línea de costa se mantiene estable, el resultado de erosión y deposición es el de eventualmente crear una costa rectilínea.

Casi 300 islas barrera bordean costas atlantica y del Golfo

Ej. de islas barrera http://www.geosci.unc.edu/faculty/glazner/Images/Coastlines/barrier.html

Estabilización de la costa La erosión de la línea de costa es influenciada por varios factores: Proximidad a ríos cargados de sedimento Grado de actividad tectónica Topografía y composición del terreno Vientos y condiciones meteorologicas prevalecientes Configuración de la línea de costa y de las areas proximas al litoral

Cont. Estabilización de la costa Tres respuestas básicas para el problema de erosión: 1) Construcción de estructuras Malecones (jetties) Usualmente construidos en pares para desarrollar y mantener los puertos Se extienden hacia el océano en la entrada de ríos y puertos

Malecones o jetties: construidos para prevenir sedimentación en el cauce de navegacion

Cont. Estabilización de la costa Cont. Tres respuestas básicas para el problema de erosión: 1) Cont. Construcción de estructuras Espigones (groins) Construidos para mantener o ensanchar las playas Barreras construidas en ángulos rectos de la playa para atrapar la arena que se mueve paralelo a la costa

Espigones (groins)

Cont. Estabilización de la costa Cont. Tres respuestas básicas para el problema de erosión: 1) Cont. Construcción de estructuras Rompeolas y diques Barrera construida costa afuera de forma paralela a la costa Protege los botes de la fuerza de grandes olas rompiente, creando una zona de agua tranquila cerca de la linea de costa

Rompeolas

Cont. Estabilización de la costa Cont. Tres respuestas básicas para el problema de erosión: 2) Sustento/alimentacion de la playa Adición de grandes cantidades de arena al sistema de playa Económicamente viable a largo plazo en algunas zonas solamente 3) Traslado - Abandono y relocalización de edificios lejos de la playa

Miami Beach, antes de alimentacion de la playa y despues

Cont. Estabilización de la costa Contraste entre las costas del Atlántico y del Pacífico Costa del Atlántico y del Golfo de Mexico Amplias, de pendientes someras Tectonicamente estables Desarrolladas principalmente en las islas barrera Se encuentran de frente a mar abierto Reciben toda la fuerza de las tormentas

Cont. Estabilización de la costa Cont. Contraste entre las costas del Atlántico y del Pacífico Costa del Pacífico Playas relativamente angostas bordeadas por acantilados y cadenas de montañas Problema importante: el estrechamiento significativo de algunas playas Erosión en la costa varía grandemente de un año a otro por la ocurrencia esporádica de tormentas

Clasificación de costas 1) Costas de emersion (emergent) Se desarrollan debido al levantamiento de una región o una disminución en el nivel del mar Características de una costa de emersion: Acantilados Plataformas de abrasion

Cont. Clasificación de costas 2) Costa de inmersion (submergent) Causada por subsidencia del terreno próximo al mar o aumento en el nivel del mar Características de una costa de inmersion: Línea costera altamente irregular Estuarios – desembocaduras de ríos sumergidas

Mareas Cambios diarios en la elevación de la superficie del mar Causas de las mareas Atraccion gravitacional de la Luna sobre la Tierra, y en menor proporcion, por el Sol

Mareas en Bay of Fundy – zonas expuestas durante marea baja e inundadas en marea alta se llaman llanuras mareales

Cont. Mareas Ciclo mensual de las mareas Mareas vivas (spring tides) Ocurren durante luna nueva y luna llena – 2 veces al mes, cuando el sistema Tierra-Luna-Sol esta alineado Se unen las fuerzas gravitacionales de la Luna y el Sol Mareas especialmente altas y bajas Gran rango diario de mareas

Cont. Mareas Cont. Ciclo mensual de las mareas Mareas muertas (neap tides) Ocurren cuando la Luna esta en cuarto creciente y cuarto menguante Las fuerzas gravitacionales de la Luna y el Sol actuan sobre la Tierra según angulos rectos Rango diario de mareas es mínimo

Spring tides: cada 2 semanas hay alineacion de Sol y Luna – mareas son ~20% mas altas Neap tides: angulos rectos entre Sol y Luna

Cont. Mareas Otros factores que influyen las mareas: Forma de la línea de costa Configuración de la cuenca oceánica

Corrientes mareales Flujo horizontal del agua que acompaña la elevacion y el descenso de la marea Tipos: Flujo mareal (flood current) – avanza hacia la costa cuando la marea sube Reflujo de la marea (ebb current) – Agua que se mueve mar afuera a medida que la marea baja Llanuras mareales (tidal flats) - Áreas afectadas por este tipo de corriente alterna Ocasionalmente forman deltas mareales

Delta y llanura mareal Llanuras mareales Isla barrera Delta de inundacion

Cont. Mareas Mareas y la rotación de la Tierra Por medio de fricción contra el suelo de las cuencas oceánicas, las mareas actúan como fuerzas debiles que van frenando continua y lentamente la rotación de la Tierra El día aumenta 0.002 segundos por siglo Este efecto es significativo al cabo de millones de años La extensión de cada día debió ser más corta en el pasado geológico

Animacion - Mareas