Una antiduna es una forma de lecho que se encuentra en entornos fluviales y otros ambientes canalizados. Las antidunas se producen en flujo supercrítico , lo que significa que el número de Froude es mayor que 1,0 o la velocidad del flujo excede la velocidad de la ola; esto también se conoce como régimen de flujo superior . En las antidunas, el sedimento se deposita en el lado de aguas arriba (stoss) y se erosiona desde el lado de aguas abajo (sotavento), opuesto a las formas de lecho del régimen de flujo inferior. Como resultado, las antidunas migran en dirección aguas arriba, en contra del flujo actual. Las antidunas se denominan formas de lecho en fase, lo que significa que la elevación de la superficie del agua imita la elevación del lecho; esto se debe al régimen de flujo supercrítico. Las formas de lecho de las antidunas evolucionan rápidamente, creciendo en amplitud a medida que migran río arriba. La ola resultante en la superficie del agua también aumenta en amplitud. Cuando esa ola se vuelve inestable, se rompe y se arrastra río abajo, gran parte de la forma de lecho de la antiduna puede destruirse.
Las antidunas se encuentran típicamente en ambientes fluviales en áreas poco profundas con un alto caudal. A diferencia de las ondulaciones y las dunas en regímenes de caudal más bajo, las antidunas son generalmente simétricas y migran en sentido contrario a la corriente. Las antidunas evolucionan rápidamente, creciendo en amplitud a medida que migran contra la corriente. Cuando la ola superficial sobre ellas se vuelve inestable y se rompe (cuando la amplitud de la ola superficial alcanza 1/7 de su longitud de onda), la mayor parte del lecho de la antiduna se destruye y sus sedimentos son arrastrados río abajo.
Las antidunas se observan comúnmente en pequeños arroyos que fluyen a través de las playas hacia el océano. Los estudios de canales han demostrado que también pueden ocurrir en entornos submarinos debajo de flujos de densidad como corrientes de turbidez . Las antidunas producen estructuras sedimentarias características de su régimen de flujo, que permiten a los geólogos sedimentarios comprender las condiciones de flujo pasadas. A diferencia de las formas de lecho de régimen de flujo bajo como las dunas y las ondulaciones que generalmente producen estratificación cruzada de inclinación aguas abajo, las antidunas producen una mezcla de estratos de inclinación aguas arriba y aguas abajo de bajo ángulo. Si bien las antidunas migran aguas arriba, la estratificación cruzada de inclinación aguas arriba no es indicativa de antidunas o condiciones de régimen de flujo superior. Si el número de Froude es lo suficientemente alto, pueden formarse escalones cíclicos en lugar de antidunas. [1]
Las antidunas migran río arriba porque el flujo del río es poco profundo y rápido en el valle y se hace más lento y profundo en la cresta. Como resultado, la tensión de corte en el lecho disminuye desde el valle hasta la cresta, lo que permite la sedimentación, y aumenta desde la cresta hasta la parte más dura, lo que provoca erosión. La inercia del flujo mueve el máximo y el mínimo de la tensión de corte ligeramente río abajo del valle y la cresta. Esto permite que la forma del lecho se amplifique con el tiempo a medida que se produce la erosión en el valle y la deposición en la cresta.
Christopher R. Fielding observó un vínculo entre su formación y el clima. Los climas con estaciones lluviosas extremas que dan lugar a escorrentías generan una mayor velocidad de flujo en sus arroyos y ríos, lo que aumenta la capacidad de formación de estructuras de régimen de flujo superior. [2] Aquí hay un vídeo que muestra la formación y destrucción de una antiduna moderna.
En 1899, Vaughan Cornish presentó la primera descripción de las antidunas a la Royal Geographical Society . Observó que mientras el agua fluía río abajo se producían ondas que viajaban río arriba depositando arena y otros materiales. Esta observación fue validada más tarde por John S. Owens en 1908. El término antiduna fue acuñado por GK Gilbert en un documento profesional del Servicio Geológico de Estados Unidos de 1914 titulado "Transporte de escombros por agua corriente". [3] Escribió este informe junto con EC Murphy, su descripción de las antidunas y las ondas estacionarias que ampliaron el informe anterior de Cornish y Owens. Su información se recopiló durante una investigación de laboratorio patrocinada por el Servicio Geológico de Estados Unidos . La primera persona que intentó una descripción analítica de las antidunas fue Walter B. Langbein en 1942. Aplicó el análisis dimensional a los resultados de Gilberts y llegó a puntos de transición utilizando números de Froude en función de la velocidad y el radio hidráulico . [4]