Las bahías de Carolina son depresiones elípticas a circulares concentradas a lo largo de la costa este de los Estados Unidos dentro de la costa de Nueva York , Nueva Jersey , Delaware , Maryland , Virginia , Carolina del Norte , Carolina del Sur , Georgia y el norte de Florida . [1] [2] [3] En Maryland, se llaman cuencas de Maryland . [4] Dentro de la península de Delmarva , ellos y otros estanques costeros también se llaman bahías de Delmarva . [5]
El nombre "bahía de Carolina" se atribuye a veces a los escritos del explorador inglés John Lawson, quien exploró Carolina del Norte, Carolina del Sur y Georgia a principios del siglo XVIII. Esta atribución, sin embargo, no es correcta. Lawson describió haber visitado un pantano que contenía laureles, pero no hay indicios de que quisiera nombrar el pantano con la palabra "bahía". [6] Además, Lawson dijo que este pantano tenía márgenes empinados y que podía ver montañas al oeste desde las cercanías del pantano. Por lo tanto, parece más probable que este pantano fuera una depresión entre dunas entre Carolina Sandhills , en lugar de una bahía de Carolina. Sin embargo, los laureles están presentes en algunas bahías de Carolina. [7]
La descripción científica más antigua de las bahías de Carolina es la de Glenn (1895), quien utilizó el término "bahía" (que describió como "extensiones parecidas a lagos") para referirse a estas características cercanas a la ciudad de Darlington, Carolina del Sur. [8] Glenn (1895) puso comillas alrededor de la palabra "bahía", pero no utilizó la frase "bahía de Carolina". Una publicación posterior de Melton y Schriever (1933) utilizó la frase: The Carolina "Bays" (entre comillas alrededor de la palabra "Bays"). [9] Posteriormente, MacCarthy (1937) publicó un artículo titulado "The Carolina Bays" y utilizó esta frase en toda la publicación (sin comillas y con una "B" mayúscula para la palabra "Bays"). [10]
Las bahías de Carolina están presentes en la llanura costera atlántica de EE. UU., desde Nueva York hasta el norte de Florida. [1] [2] [11] En Maryland, se llaman cuencas de Maryland . [4] Dentro de la península de Delmarva , ellos y otros estanques costeros también se llaman bahías de Delmarva . [5]
Las bahías de Carolina varían en tamaño desde uno hasta varios miles de acres. Alrededor de 500.000 de ellos están presentes en el área clásica de la Llanura Costera Atlántica, muchos de ellos en grupos alineados en dirección noroeste-sureste. Generalmente el extremo sureste tiene un borde más alto compuesto de arena blanca.
Según artículos y monografías publicados, [2] [12] [13] la tendencia promedio de los ejes largos de las bahías de Carolina varía desde N16°W en el centro-este de Georgia hasta N22°W en el sur de Carolina del Sur, N39°W en el norte Carolina del Sur, N49°W en Carolina del Norte y N64°W en Virginia. Dentro de esta parte de la llanura costera atlántica, la orientación de los ejes longitudinales de las bahías de Carolina varía entre 10 y 15 grados. [2] [12] [13] Si los ejes largos de estas bahías de Carolina, medidos por Johnson (1942), se proyectan hacia el oeste, entonces convergen en el área del sureste de Indiana y el suroeste de Ohio . [2]
En el extremo norte de la distribución de las bahías de Carolina dentro de la península de Delmarva y Nueva Jersey , la orientación promedio de los ejes largos cambia abruptamente unos 112 grados a N48°E. Más al norte, la orientación de los ejes largos se vuelve, en el mejor de los casos, claramente bimodal y presenta dos direcciones muy divergentes y, en el peor, completamente aleatoria y sin dirección preferida. [2] La lámina 3 de Rasmussen y Slaughter, [4] que se reproduce como Figura 51 de Kacrovowski, [2] ilustra la naturaleza desorganizada de las orientaciones de los ejes largos de las bahías de Carolina en los condados de Somerset , Wicomico y Worcester , Maryland.
En el extremo sur de su distribución, las bahías de Carolina en el sur de Georgia y el norte de Florida tienen una forma aproximadamente circular. En esta zona tienen una débil orientación norte. [2]
La mayoría de las bahías de Carolina consisten en unos pocos metros de arena y/o lodo que descansan sobre una discordancia sobre un sustrato más duro que no muestra signos de deformación u otra perturbación. [14] La composición y la edad de este sustrato más duro varían de un lugar a otro.
Las relaciones estratigráficas de algunas bahías de Carolina con campos de dunas eólicas en los valles fluviales sugieren que las bahías de Carolina se formaron episódicamente durante diferentes momentos y en diferentes lugares. Por ejemplo:
Los núcleos tomados en varias bahías de Carolina han revelado una estratigrafía de unos pocos metros de arena y/o lodo descansando sobre una discordancia sobre un sustrato más duro. [14] Las bahías de Carolina cuya estratigrafía se ha descrito con cierto detalle incluyen el lago Mattamuskeet (condado de Hyde, Carolina del Norte), la bahía de Wilson (condado de Johnston, Carolina del Norte), la bahía de Herndon (condado de Robeson, Carolina del Norte), la bahía Big (condado de Sumter Condado, Carolina del Sur), Flamingo Bay (Condado de Aiken, Carolina del Sur) y Duke's Pond (Condado de Tattnall, Georgia).
Lago Mattamuskeet (condado de Hyde, Carolina del Norte): [17] Los núcleos de esta bahía de Carolina revelaron una unidad de arena y arena limosa de 0,3 a 1,2 m de espesor (depósitos lacustres y paleosuelos) que descansa sobre una discordancia sobre una unidad no perturbada de arcilla gris. y arcilla arenosa (con conchas marinas y madrigueras) del Pleistoceno. Los núcleos de los bordes de arena adyacentes revelaron una unidad de limo, arena, limo y arena limosa de 2,6 a 2,9 m de espesor (interpretada como paleosuelos, costas, loess y depósitos eólicos) que descansa sobre una discordancia sobre una unidad no perturbada de arcilla gris y arena. arcilla (con conchas marinas y madrigueras) de edad Pleistoceno (la misma unidad que se encontró en núcleos dentro de la bahía de Carolina). El carbón y la madera de un borde de arena occidental (más cercano a la bahía) arrojaron edades de radiocarbono de ~5760 y 1270 años antes del presente (BP). Los sedimentos orgánicos y el carbón vegetal de un borde de arena oriental (más alejado de la bahía) arrojaron edades de radiocarbono que oscilaron entre ~7.750 y 2.780 años antes de Cristo.
Bahía de Wilson (condado de Johnston, Carolina del Norte): [18] Los núcleos y barrenas del interior de esta bahía de Carolina revelaron una unidad de arena, limo arenoso y arena limosa (depósitos lacustres) de 1,5 a 3,2 m de espesor que descansa sobre una discordancia sobre un terreno no perturbado. unidad de saprolita (gneis félsico erosionado). Estos depósitos lacustres arrojaron una edad de radiocarbono de ~21.920 años antes de Cristo. Los núcleos y barrenas de los bordes de arena adyacentes revelaron una unidad de arena fangosa, arena y grava de 1,5 a 4,0 m de espesor que descansa sobre una discordancia sobre una unidad no perturbada de saprolita/gneis félsico erosionado (la misma unidad que se encontró en los núcleos desde dentro). la bahía de Carolina). El material orgánico dentro de la bahía arrojó una edad de ~21.920 años de radiocarbono antes de Cristo.
Bahía Herndon (condado de Robeson, Carolina del Norte): [19] Los núcleos perforados en cuatro crestas de arena diferentes asociadas con esta bahía de Carolina revelaron que las crestas de arena están compuestas por acumulaciones de arena fina a gruesa de 2,5 a 4,5 m de espesor que descansan sobre una discordancia superior. una unidad no perturbada de lodo negro de la edad Cretácica (Formación Black Creek). Las muestras de sedimentos de los bordes de arena asociados con esta bahía de Carolina han arrojado tres edades de luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) de hace ~36.700 años; Hace ~29.600 años; y hace ~27.200 años.
Big Bay (Big Bay, condado de Sumter, Carolina del Sur): [16] Un núcleo (perforación D1/2) perforado dentro de esta bahía de Carolina pasó por las siguientes unidades: (1) Profundidad de perforación de 0 a 4,5 m = lámina de arena eólica que se superpone a la bahía de Carolina; (2) Profundidad de perforación 4,5 a 9,0 m = arena limosa y lodo arenoso con abundante material orgánico; y (3) Profundidad de perforación de 9,0 a 10,6 m = arcilla arenosa del Plioceno (Formación Duplin). Las muestras de sedimentos de los bordes de arena asociados con esta bahía de Carolina han arrojado cuatro edades de luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) de hace ~35.700 años; ~Hace 25.200 años; ~Hace 11.200 años; y hace ~2.100 años.
Dentro de los núcleos de sedimentos no perturbados recuperados de Big Bay, Carolina del Norte, Brook y otros [16] documentaron zonas polínicas bien definidas que consisten en distintos conjuntos de polen. Encontraron una serie estratigráficamente consistente de zonas polínicas, cuya edad aumentó consistentemente con la profundidad desde la etapa del Holoceno hasta la etapa de Wisconsin, de regreso a la etapa de isótopos marinos 5 [16].
Bahía Flamingo (condado de Aiken, Carolina del Sur): [20] Un núcleo (C1) tomado dentro de esta bahía de Carolina reveló una unidad de arena de cuarzo de 0,94 m de espesor que descansa sobre una discordancia (paleosol) sobre una unidad no perturbada de limo arenoso y arcilla de Edad del Eoceno. Las muestras de carbón dentro de la unidad de arena de cuarzo de 0,94 m de espesor arrojaron edades de radiocarbono de ~4.500 a 2.500 años antes de Cristo. Un núcleo (P25) tomado del borde de arena adyacente reveló una unidad de arena cuaternaria de 1,85 m de espesor que descansa sobre una discordancia (paleosol) sobre una unidad no perturbada de limo arenoso y arcilla de edad Eoceno (la misma unidad que se encontró en el núcleo C1 de dentro de la bahía de Carolina). Moore y cols. (2012) [21] informaron que muestras de sedimentos de crestas de arena asociadas con esta bahía de Carolina han arrojado cinco edades OSL de hace ~15 000 años; ~Hace 13.100 años; Hace ~11.500 años; Hace ~9.200 años; y hace ~5.000 años. Brooks y cols. (2010) [22] informaron que muestras de sedimentos de crestas de arena asociadas con esta Bahía de Carolina arrojaron edades OSL de hace ~108,700 años; y hace ~40.300 años.
Duke's Pond (condado de Tattnall, Georgia): [15] Una muestra de sedimento de un borde de arena en el margen de esta Carolina arrojó una edad OSL de hace ~23.600 años. El sedimento basal de la turbera dentro de esta bahía de Carolina arrojó una edad de hace ~8.600 años de radiocarbono.
En un estudio de varias bahías de Carolina del Norte, Gamble et al. (1977) afirmaron que la perforación y la extracción de muestras indicaron que el lecho y los sedimentos subyacentes de las bahías de Carolina no están alterados. [23] Los estudios de Frey, [24] [25] Watts, [26] y Whitehead [27] [28] también han documentado que los sedimentos que llenan las bahías de Carolina generalmente no están alterados. Varios núcleos han encontrado que los sedimentos que llenan las bahías de Carolina tienen capas o lechos distintos y conformables. [16] [24] [25] [26] [27] [29]
La datación de los bordes de arena de varias bahías de Carolina mediante técnicas de luminiscencia estimulada ópticamente (OSL) ha arrojado edades que oscilan entre hace ~109.000 y ~2.000 años, pero la mayoría de las edades de los bordes de arena oscilan entre hace ~40.000 y ~11.000 años. [14] [20] [16] [30] [22] [31]
Las dataciones por radiocarbono se han obtenido a partir de materia orgánica recolectada de los sedimentos no perturbados que llenan las bahías de Carolina por Bliley y Burney, [18] Mixon y Pilkey, [32] Thom, [33] y Kaczorowski. [2] Algunas dataciones por radiocarbono obtenidas a partir de materia orgánica dentro de sedimentos no perturbados tienen una edad de radiocarbono superior a 14.000 años de antigüedad . Las fechas de radiocarbono oscilan entre 27.700 ± 2.600 y 440 ± 50 años de radiocarbono antes de Cristo. [27] [29] Algunos núcleos contenían materia orgánica que era demasiado antigua para datar mediante métodos de radiocarbono, lo que resultó en fechas "mayores que". Por ejemplo, se han fechado muestras de algunas bahías de Carolina entre 38.000 y 49.550 años de radiocarbono antes de Cristo. [16] [24] En los casos en los que se han determinado múltiples fechas de radiocarbono a partir de un solo núcleo, la mayoría de las fechas de radiocarbono suelen ser consistentes en términos de su posición estratigráfica dentro de un núcleo, y las tasas de acumulación calculadas solo a partir de ellas rara vez son anómalas. Dada la naturaleza de la datación por radiocarbono, ocasionalmente se producen fechas discordantes incluso en depósitos no perturbados, cuando se fecharon varias muestras. Las fechas discordantes ocasionales por sí solas no tienen sentido como indicador de perturbación. La estratigrafía interna intacta de los sedimentos de la Bahía de Carolina, como lo indican los paleosoles y las zonas polínicas (por ejemplo, Big Bay [16] ), refuta tales argumentos.
Como lo analiza Gaiser, [29] las fechas de radiocarbono reportadas en cualquier bahía de Carolina son fechas mínimas para su formación. Las fechas de radiocarbono solo representan épocas durante las cuales se acumuló y conservó materia orgánica en las bahías de Carolina. En otras ocasiones, es posible que la materia orgánica datable no se haya conservado a medida que se acumuló sedimento en su interior, o que la materia orgánica más antigua se haya destruido cuando las bahías se secaron. Durante las épocas en que el nivel freático estaba por debajo del fondo de una bahía de Carolina (por ejemplo, posiblemente durante los períodos glaciales cuando el nivel del mar estaba a 130 metros (400 pies) por debajo del actual), la materia orgánica podría haber sido destruida por la oxidación y la erosión. Además, durante esas épocas, los procesos eólicos podrían haber erosionado los sedimentos existentes en el fondo de las bahías de Carolina. Hay quienes sugieren que la fecha de radiocarbono más antigua de una bahía de Carolina solo indica el momento en que el nivel freático aumentó lo suficiente como para que existiera un lago o pantano permanente en su interior. [29] Esta interpretación, sin embargo, puede depender de la naturaleza del sedimento suprayacente. Por ejemplo, los procesos eólicos pueden enterrar y preservar la materia orgánica y, por lo tanto, la preservación de la materia orgánica puede ocurrir independientemente del comportamiento del nivel freático.
Las bahías tienen muchas estructuras vegetativas diferentes, según la profundidad, el tamaño, la hidrología y el subsuelo de la depresión. Muchos son pantanosos; algunos de los más grandes son (o lo eran antes del drenaje) lagos; El lago Waccamaw, de 36 km2 (14 millas cuadradas ), es un ejemplo no drenado. Algunas bahías son predominantemente de aguas abiertas con grandes cipreses dispersos , mientras que otras se componen de áreas espesas y arbustivas ( pocosins ), con vegetación que crece sobre esteras de turba flotantes. Las bahías son especialmente ricas en biodiversidad , incluidas algunas especies raras y/o en peligro de extinción . Las especies que prosperan en los hábitats de las bahías incluyen aves, como cigüeñas , garzas , garcetas y otras aves acuáticas migratorias , mamíferos como ciervos , osos negros , mapaches , zorrillos y zarigüeyas . Otros residentes incluyen libélulas , anolis verdes y ranas arbóreas verdes .
Las bahías contienen árboles como chicle negro , ciprés calvo , ciprés de estanque , laurel dulce , laurel loblolly , laurel rojo , liquidámbar , arce , magnolia , pino de estanque y arbustos como fetterbush , clethra , zumaque , arbusto de botón , zenobia y bilis . Las plantas comunes en las bahías de Carolina son los nenúfares , los juncos y diversos pastos . [34] Varias plantas carnívoras habitan en las bahías de Carolina, incluidas la vejiga , la mantequilla , la planta carnívora y la drosera .
Algunas bahías han sido muy modificadas por actividades humanas, incluida la agricultura , la construcción de carreteras y la construcción de urbanizaciones y campos de golf . Por ejemplo, Carvers Bay, una gran bahía en el condado de Georgetown, Carolina del Sur , se utilizó como campo de prácticas de bombardeo durante la Segunda Guerra Mundial . Ha sido drenado y hoy en día se utiliza principalmente para el cultivo de árboles . Otros se utilizan para cultivos de hortalizas o de campo con drenaje . Un estudio de las bahías ubicadas en la península de Delmarva estimó que el 70% se había convertido parcial o totalmente a la agricultura. [35]
En Carolina del Sur, Woods Bay , en la línea del condado de Sumter - Florence cerca de Olanta , fue designada parque estatal para preservarla lo más posible en su estado natural. Además, 66 Bennett's Bay, [36] cerca de Manning , en el condado de Clarendon, Carolina del Sur , es una reserva patrimonial designada.
Otra bahía en el condado de Bamberg, Carolina del Sur, es propiedad de la Sociedad de Plantas Nativas de Carolina del Sur, [37] que ha estado desarrollando una reserva de 52 acres (210.000 m 2 ) llamada Lisa Matthews Memorial Bay, [38] que está tratando de preservar y aumentar la flor silvestre Oxypolis canbyi (Canby's Dropwort) en peligro de extinción a nivel federal en la bahía. La zona de las tierras altas que rodean la bahía se está restaurando desde una plantación de pino taita hasta el pino de hoja larga original . En la restauración de hojas largas se incluye la restauración del espartillo ( Aristida beyrichiana ) como planta clave del sotobosque. Su inflamabilidad ayuda a la quema periódica, lo cual es necesario para Canby's Dropwort y muchas otras especies exclusivas del medio ambiente.
La mayoría de los geólogos interpretan hoy las bahías de Carolina como características geomorfológicas relictas que se desarrollaron a través de diversos procesos eólicos y lacustres . Múltiples líneas de evidencia, por ejemplo, datación por radiocarbono , datación por luminiscencia estimulada ópticamente y palinología , indican que las bahías de Carolina son anteriores al inicio del Holoceno . El polen fósil recuperado de núcleos de sedimentos no perturbados tomados de varias bahías de Carolina en Carolina del Norte por Frey, [24] [25] Watts, [26] y Whitehead [27] [28] documentan la presencia de zonas completas de polen glacial dentro del relleno de sedimentos. algunas bahías de Carolina. Se puede interpretar el rango de fechas como que las bahías de Carolina se crearon episódicamente durante las últimas decenas de miles de años o se crearon hace más de cien mil años y desde entonces se han modificado episódicamente. [20] [16] [30]
Un trabajo reciente del Servicio Geológico de Estados Unidos [14] ha interpretado las bahías de Carolina como lagos termokarst relictos que han sido modificados por procesos eólicos y lacustres . Los lagos termokarst modernos son comunes hoy en día alrededor de Barrow (Alaska), y los ejes longitudinales de estos lagos son oblicuos a la dirección del viento predominante. Estos lagos se desarrollan por el deshielo del suelo helado, con posterior modificación por el viento y las olas. Por lo tanto, la interpretación de las bahías de Carolina como lagos termokarst relictos implica que el suelo helado alguna vez se extendió hasta el sur de las bahías de Carolina. Esta interpretación es consistente con las fechas de luminiscencia estimuladas ópticamente, que sugieren que las bahías de Carolina son elementos relictos que se formaron cuando el clima era más frío, más seco y más ventoso. [14] [22] [31]
Los geólogos y geomorfólogos del Cuaternario afirman que las características de las bahías de Carolina pueden explicarse fácilmente mediante procesos terrestres conocidos y modificaciones repetidas por procesos eólicos y lacustres. [39] Además, los geólogos y geomorfólogos del Cuaternario han encontrado una correspondencia en el tiempo entre el momento en que se produjo con mayor frecuencia la modificación activa de los bordes de las bahías de Carolina y el momento en que las dunas de arena adyacentes estuvieron activas durante la glaciación de Wisconsin entre 15.000 y 40.000 años (finales de Wisconsin) y 70.000. a 80.000 años AP (principios de Wisconsin). [22] [31]
Además, los geólogos y geomorfólogos del Cuaternario han descubierto que las orientaciones de las bahías de Carolina son consistentes con los patrones de viento que existieron durante la glaciación de Wisconsin, reconstruidos a partir de las orientaciones de las dunas parabólicas en los valles de los ríos. [13] [14] Dentro de la llanura de la costa atlántica, la orientación de los ejes largos de las bahías de Carolina y la dirección inferida del movimiento de las dunas de arena adyacentes, cuando están presentes, son generalmente oblicuas entre sí. En el sur de Georgia y el norte de Florida, la orientación coincide con una dirección inferida de movimiento de oeste a este de las dunas de arena del Pleistoceno. [40] Hacia el norte, desde el norte de Georgia hasta Virginia, la dirección promedio inferida del movimiento de las dunas de arena parabólicas del Pleistoceno cambia sistemáticamente junto con la orientación promedio de los ejes largos de las bahías de Carolina para quedar oblicuas a ellas. En la península de Delmarva, el cambio de 112 grados en la tendencia promedio de los ejes largos también se corresponde con un cambio en la dirección promedio inferida del movimiento de las dunas de arena parabólicas del Pleistoceno, de modo que su dirección de movimiento también es oblicua a los ejes largos, como lo es como ocurre en el resto de la Llanura Costera Atlántica. [13]
Las interpretaciones alternativas de las bahías de Carolina que la mayoría de los geólogos ya no ven con buenos ojos incluyen:
Otras depresiones de relieve, no ampliamente aceptadas como bahías de Carolina, están presentes en la llanura costera del norte del Golfo de México en el sur de Mississippi y Alabama , donde se las conoce como estanques Grady o estanques Citronelle . [41] [42] [43] También son conocidos por una variedad de nombres como viruelas , marcas de viruela , bagols , lacs ronds y estanques naturales. Estas características en el sur de Mississippi y Alabama tienen una forma elíptica o aproximadamente circular. La medición de los ejes largos de 200 estanques elípticos de Grady/Citronelle en el suroeste del condado de Baldwin, Alabama, encontró una orientación muy distinta, estrechamente agrupados alrededor de N25°W. [42]
Las depresiones no drenadas, de forma circular a ovalada y que exhiben una amplia gama de área y profundidad, también son una característica de la llanura costera del Golfo de México en Texas y el suroeste de Luisiana. Estas depresiones varían en tamaño de 0,25 a 2 millas (0,40 a 3,22 km) de diámetro. Dentro del condado de Harris, Texas, los bordes elevados, que tienen aproximadamente 0,61 m (2 pies) de altura, encierran parcialmente estas depresiones. [44] [45]