Geologia Costera

GEOLOGÍA COSTERA

La zona costera es una franja de amplitud indefinida donde la tierra limita con el agua. El término zona costera es amplio e incluye toda la franja donde ocurren procesos de interacción mar y tierra. Se extiende desde las planicies costeras hasta el quiebre de la plataforma continental y es aproximadamente equivalente a la región que ha sido inundada y expuesta durante las fluctuaciones en el nivel del mar del Cuaternario.

El término costa (shore) está más limitado a la acción del agua. Comprende desde la zona de máxima acción del oleaje en tierra que es el límite de tormentas conocido como línea de costa, hasta el nivel medio de marea baja. Hacia el mar continúa la zona conocida como cara de la costa (shoreface o nearshore) que va desde el nivel medio de marea baja hasta la profundidad donde las olas “sienten el fondo”.

Existen varias clasificaciones de las costas debido a los numerosos factores que se combinan para configurarlas. Hay clasificaciones basadas en:

-Variaciones del nivel del mar (sumergidas y emergidas)

-Control estructural (escarpadas y bajas)

-Tectónica de placas (de borde delantero de placas, de borde trasero y de mares marginales)

-Procesos costeros (de tormenta y de olas)

-Combinación de factores (costas primarias y secundarias)

COSTAS PRIMARIAS: Son costas que están esencialmente en las mismas condiciones desde el último cambio del nivel del mar. Su configuración es debida principalmente a procesos no marinos. Incluyen costas de erosión, de depósitos subaéreos, volcánicas, formadas por movimientos tectónicos y costas de hielo.

COSTAS SECUNDARIAS: Son costas que han cambiado significativamente por la acción de olas u otros procesos marinos desde que se estabilizó el nivel del mar. Su configuración se debe principalmente a agentes marinos. Incluyen costas de erosión por oleaje, costas de depositación marina y costas construidas por organismos marinos.

Los ingenieros han estudiado las costas desde siglos atrás para la construcción de diques, muelles, puertos, puentes y para obras de estabilización. La investigación costera como tal se inició en el siglo IXX con algunas publicaciones de Darwin sobre islas barreras y arrecifes y otras publicaciones sobre costas rocosas de Inglaterra. Los primeros esfuerzos sistemáticos de estudios de costas los realizaron geomorfólogos, quienes hicieron mapas, clasificaciones y reportes de rasgos costeros. Durante la segunda guerra mundial hubo gran desarrollo de los estudios costeros, dada la importancia militar de estas zonas para desembarque de tropas. En la actualidad no es suficiente observar y describir los rasgos costeros. Es importante el origen y el desarrollo de estos rasgos, lo cual requiere del estudio de los procesos que interactúan en la costa.

La línea de costa cambia, no sólo en siglos o décadas sino también en cuestión de horas o minutos. Los cambios en las formas obedecen a los procesos costeros que ocurren en una costa. La evolución litoral tiende a hacer que las formas iniciales o primarias pasen a categorías más maduras o secundarias, adaptadas a las fuerzas marinas, en una constante búsqueda de equilibrio.

El equilibrio en una costa involucra la llegada de energía, los procesos de transporte de sedimentos y la morfología costera. La función de una geoforma costera es disipar energía. Únicamente ocurrirán cambios en la forma cuando ocurra un cambio en la energía que llega. Como resultado de la intensa energía que llega a una costa se ponen en movimiento procesos de transporte de sedimentos que a su vez causan cambios morfológicos. Estos cambios continuarán hasta que se produzca una forma en la cual se disipe energía sin transporte de sedimentos. Este es el estado de equilibrio dinámico. El tiempo que se toma hasta un nuevo estado en equilibrio se ha denominado tiempo de relajación.

Uno de los aspectos más importantes en la geomorfología costera es el de las diferentes escalas espacio implicadas, que son paralelas a la escala temporal, es decir, al tiempo de relajación de cada geoforma. Hay rasgos de pequeña escala (m) como cúspides de playa y rizaduras que pueden alcanzar un equilibrio con sus controles ambientales en materia de horas o días. Hay rasgos de mediana escala (km) como dunas y marismas de sal que pueden alcanzar el equilibrio en años. Y hay rasgos de gran escala (cientos de km) como deltas cuyo equilibrio puede tomar miles de años.

Ninguna de estas escalas es independiente de las otras y el geomorfólogo de costas debe ser consciente de las interacciones entre los distintos componentes antes de abordar una investigación. A continuación haremos una revisión de la Geología de Costas comenzando con los procesos costeros, para seguir con los sistemas costeros principales: costas rocosas, arenosas, deltas, estuarios y costas debidas a organismos. Finalmente terminaremos con una introducción a la dinámica litoral.

PROCESOS COSTEROS

1. PROCESOS DE LARGO PLAZO Y GRAN ESCALA

1.1. TECTÓNICA DE PLACAS

Las características más amplias de las costas están asociadas directamente con la naturaleza de la margen continental adyacente. Por ejemplo, las costas de Norte América en el Atlántico son amplias, de relieve bajo, caracterizadas por islas barrera y estuarios. En contraste, la costa Pacífica es rugosa con acantilados y playas de bolsillo, de tipo erosional.

Hay tres tipos principales de costas según la tectónica de placas:

1. Costas asociadas con el borde delantero de una placa (de colisión)

2. Costas asociadas con el borde trasero de una placa (pasivo)

3. Costas de mares marginales

1. Costas de borde delantero de placas (leading edge coasts)

Son costas tectónicamente activas y complejas. Se caracterizan por una topografía irregular y alto relieve. Los sedimentos que llegan a la costa quedan atrapados en estuarios o van directamente al mar. Los deltas son raros debido a la ausencia de plataforma continental amplia y a la alta energía del oleaje. Los cañones submarinos son grandes y profundos con cabezas cercanas a la costa.

2. Costas de bordes pasivos (trailing edge coasts)

Son las más diversas y ocurren en distintos marcos tectónicos. Se han dividido en:

-Costas tipo neo: Ocurren en centros activos de expansión oceánica. Son costas variadas con poco sedimento (ej. El mar Rojo, Golfo de California).

-Costas tipo afro: Medianamente maduras. No tienen altos relieves que aporten mucho sedimento a la costa pero hay bastantes ríos y deltas (ej. Afríca y Groenlandia)

-Costas tipo amero: Son las más maduras. Están ubicadas en porciones estables tectónicamente por millones de años. Tienen planos costeros amplios con bajo relieve y sistemas de drenaje bien desarrollados. Hay grandes aportes de sedimento, una margen continental amplia y estable, con una zona costera caracterizada por depositación (ej. Costa E de Norte América)

3. Costas de mares marginales

Son costas localizadas cerca de las márgenes convergentes pero no son tectónicamente activas. Son de relieve bajo y drenaje bien desarrollado, sometidas a baja acción de oleaje por el tamaño limitado de las cuencas. Acumulan gran cantidad de sedimentos. Por ejemplo las costas del E de Asia y el Golfo de México.

1.2. CAMBIOS EUSTÁTICOS DE NIVEL DEL MAR

El nivel del mar controla el tipo y magnitud de todos los procesos costeros: el intervalo mareal, el tipo de rompiente, la velocidad de corrientes a lo largo de la costa, la velocidad de sedimentación, etc y por tanto al cambiar genera un reajuste de la nueva costa.

Con cambios grandes las formas costeras son abandonadas formando costas fósiles y comienza a formarse un nuevo conjunto de ellas. Con cambios pequeños las formas costeras sufren cambios progresivos y son obligadas a migrar.

Los cambios absolutos en el nivel del mar globales se conocen como cambios eustáticos o glacio-eustáticos (relacionados con glaciaciones). Los cambios eustáticos pueden ocurrir de dos formas: Aumentando o reduciendo la cantidad de agua en el océano global o cambiando la temperatura del océano global, lo que hace que el volumen de agua se expanda o contraiga. Un cambio climático global de largo plazo puede cambiar las dos condiciones simultáneamente. Por ejemplo, un clima frío forma capas de hielo y por tanto atrapa agua en los glaciares al mismo tiempo que baja la temperatura del océano, lo que reduce el volumen del océano mundial. Lo inverso ocurre con un clima cálido.

No se requieren cambios drásticos de temperatura para producir cambios drásticos en el nivel del mar. Un cambio en la temperatura global de sólo 1° ó 2° C puede tener un efecto de hasta 2 m en el volumen total de aguas en el océano.

En el Cuaternario (aproximadamente 2 millones de años) el nivel del mar eustático parece haber cambiado rápidamente comparado con otros períodos en la historia de la tierra, debido al avance y retroceso de los casquetes glaciares en periodicidades de aproximadamente 100.000 años, predecibles por teoría astronómica (ciclos de Milancovitch). Hay diferentes curvas del nivel del mar que muestran los periodos glaciales – interglaciales, con diferentes resoluciones y fuentes de información. El registro disponible es sólo aceptable para los últimos 500.000 años y para algunas localidades.

La última

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