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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

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linea de costa shorelines

Linea de costa (Shorelines)

GEOL 3025: Cap. 20 Prof. Lizzette Rodríguez

l nea litoral una interfase din mica
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
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
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 costera1
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
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Partes de la zona litoral

Frente de playa

Playa alta

Ribera cercana

Playa baja

Prerribera

Litoral

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Ejs. de bermas

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

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

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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. 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 olas1
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 olas2
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 olas3
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
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Partes de una onda y movimiento de particulas de agua en aguas profundas

Base del oleaje: d~(L/2)

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

cont olas4
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 olas5
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)
erosi n causada por las 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)
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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
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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
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Refraccion de las olas

Deposicion en playas

Erosion en cabos

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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)
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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
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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
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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
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Formacion de plataforma de abrasion

http://www.rgs.edu.sg/events/geotrip/cliff.html

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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
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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
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Tombolos

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

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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.
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Ej. de islas barrera

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

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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
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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
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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
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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
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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

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

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

Neap tides: angulos rectos entre Sol y Luna

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Cont. Mareas

  • Otros factores que influyen las mareas:
    • Forma de la línea de costa
    • Configuración de la cuenca oceánica
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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
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Delta y llanura mareal

Llanuras mareales

Isla barrera

Delta de inundacion

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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