linea de costa (shorelines) geol 3025: cap. 20 prof. lizzette rodríguez

Linea de costa Linea de costa (Shorelines)(Shorelines)

GEOL 3025: Cap. 20 Prof. Lizzette Rodríguez

Línea litoral: una interfase dinámicaLínea 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 costeraZona 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 costeraCont. 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 costeraCont. Zona costera

•Playa – acumulación de sedimento encontrada a lo largo del margen continental del océano o un lago– BermaBerma: 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 playaFrente de playa (beach face): superficie inclinada humeda que se extiende desde la berma hasta la línea litoral

Partes de la zona litoral

Playa baja

Playa alta

Litoral

Ribera cercana

Prerribera

Frente de playa

Ejs. de Ejs. de bermasbermas

http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/bermcutDanaPt.jpg

https://www.comfsm.fm/~dleeling/sakau/kosrae03.html

OlasOlas

•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. OlasCont. 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. OlasCont. 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. OlasCont. 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. OlasCont. 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 Partes de una onda y movimiento de particulas de agua en aguas de particulas de agua en aguas

profundasprofundas

Base del oleaje: d~(L/2)

Movimiento de Movimiento de objeto flotante objeto flotante

– avance de – avance de forma de ola forma de ola

sin que avance sin que avance el agua de su el agua de su

posicion posicion originaloriginal

Cont. OlasCont. 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. OlasCont. 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 Cambios cuando la ola se mueve sobre el litoralmueve sobre el litoral

Animacion:Animacion:Movimiento de olasMovimiento de olas

Erosión causada por las olasErosión causada por las olas

•La rompiente de la ola ejerce una gran fuerza

•Erosión por olas es causada por:– ImpactoImpacto y presiónpresión de la ola– AbrasiónAbrasión por fragmentos de rocas

(accion de sierra y molienda del agua que contiene fragmentos de roca)

Abrasion Abrasion intensa en intensa en la zona de la zona de arrastre: arrastre:

rocas rocas redondeadredondead

as as (California(California

))

Movimiento de la arena de la playaMovimiento 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 playaCont. 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 olasRefraccion de las olasDeposicio

n en playas

Erosion en cabos

Animacion:Animacion:Refraccion de olas y Refraccion de olas y

erosionerosion

Cont. Movimiento de la arena de playaCont. 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 playaCont. 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 litoralesCorrientes litorales

Características de la línea de costaCaracterísticas 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 costaCont. 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 Ej. de acantilado, Faro de Cabo RojoRojo

AcantiladAcantilado de o de

arenisca arenisca erosionaderosionad

o por o por oleaje, oleaje, British British

ColumbiaColumbia, Canada, Canada

Formacion de Formacion de plataforma de plataforma de

abrasionabrasion

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 (sea stack)

Chimenea litoral

Chimeneas Chimeneas litorales,litorales,Cabo RojoCabo Rojo

Arcos litorales: Arcos litorales: California y California y

HawaiiHawaii

Cont. Características de línea de costaCont. 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, Cape Cod, BostonBoston

Cont. Características de línea de costaCont. Características de línea de costa

•Cont. Características relacionadas a la deriva litoral y las corrientes litorales

– Barra de bahiaBarra de bahia (baymouth bar) – barra de arena que atraviesa la bahía completamente, cerrandola de mar abierto

– TomboloTombolo – puente de arena que conecta una isla con tierra firme o con otra isla

Flechas y barras, Flechas y barras, MassachusettsMassachusetts

Barra de bahia en costa del Barra de bahia en costa del Lago MichiganLago Michigan

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

Tombolos

Cont. Características relacionadas Cont. Características relacionadas a la deriva litoral y las corrientes a la deriva litoral y las corrientes

litoraleslitorales• 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 Casi 300 islas barrera bordean costas atlantica y del Golfocostas atlantica y del Golfo

http://www.geosci.unc.edu/faculty/glazner/Images/http://www.geosci.unc.edu/faculty/glazner/Images/Coastlines/barrier.htmlCoastlines/barrier.html

Ej. de islas barrera

Estabilización de la costaEstabilización 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 costaCont. Estabilización de la costa

• Tres respuestas básicas para el problema de erosión:1) Construcción de estructuras

•Malecones (jetties)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:Malecones o jetties:construidos para prevenir construidos para prevenir

sedimentación en el cauce de sedimentación en el cauce de navegacionnavegacion

Cont. Estabilización de la costaCont. Estabilización de la costa

•Cont. Tres respuestas básicas para el problema de erosión:1) Cont. Construcción de estructuras

•Espigones (groins)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 costaCont. Estabilización de la costa

•Cont. Tres respuestas básicas para el problema de erosión:1) Cont. Construcción de estructuras

•Rompeolas y diquesRompeolas 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 costaCont. 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 Miami Beach, antes de alimentacion de la playa y alimentacion de la playa y

despuesdespues

Cont. Estabilización de la costaCont. 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 costaCont. 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 costasClasificación 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 costasCont. 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

MareasMareas

•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. MareasCont. 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. MareasCont. 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. MareasCont. Mareas

•Otros factores que influyen las mareas:

–Forma de la línea de costa

–Configuración de la cuenca oceánica

Corrientes marealesCorrientes 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 marealDelta y llanura marealLlanuras mareales

Delta de inundacio

n

Isla barrera

Cont. MareasCont. 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 - MareasAnimacion - Mareas