El suministro de sedimentos costeros es el transporte de sedimentos al entorno de la playa mediante transporte fluvial y eólico . Si bien el transporte eólico desempeña un papel en el presupuesto sedimentario general del entorno costero, palidece en comparación con el suministro fluvial que constituye el 95% de los sedimentos que ingresan al océano. [1] Cuando el sedimento llega a la costa, es arrastrado por la deriva costera y las células litorales hasta que se acumula en la playa o las dunas.
Si bien se reconoce que los sistemas de tormentas son los causantes de la erosión costera . Existe un consenso general de que la actividad humana, principalmente los embalses de represas y embalses en los ríos, son la causa de la erosión costera indirecta relacionada con el hombre, junto con otros efectos a escala local como: cambio de uso de la tierra , riego , extracción de grava y realineamiento de los ríos.
En todo el mundo, los ríos descargan anualmente aproximadamente 35x10 3 km 3 de agua dulce al océano. En esta agua dulce se transportan de 15 a 20 x 10 9 toneladas de sedimento. [2] Esta carga de sedimentos no se distribuye proporcionalmente entre los ríos del mundo, y las regiones asiáticas y oceánicas se encuentran entre las más afectadas por los cambios en los regímenes de sedimentos, ya que representan el 75% de este presupuesto global de sedimentos.
Estas tasas cambiantes de suministro/reposición del ambiente fluvial son un factor dominante en el control de la tasa de erosión costera. Si bien el suministro de sedimentos en realidad está aumentando, debido al aumento de las tasas de erosión, el suministro de estos sedimentos al medio costero está disminuyendo.
Los sistemas fluviales son elementos clave para operar el cambio de la superficie de la Tierra porque transportan la mayor parte de los flujos globales de agua y sedimentos desde la tierra a los océanos. Las actividades humanas pueden afectar de muchas maneras la descarga de agua y sedimentos de un río al medio costero. La deforestación y la agricultura , así como la urbanización , pueden aumentar la erosión de una cuenca fluvial hasta en un orden de magnitud. Es mucho menos probable que el suelo recién expuesto resista la erosión causada por la lluvia o el agua en movimiento, especialmente en áreas donde la tierra se utiliza a menudo para la agricultura y las precipitaciones son altas.
Desde la década de 1950, el número de represas en el mundo se ha multiplicado por más de siete. [2] La creación de embalses ha reducido significativamente la producción de sedimentos de muchos ríos, ya que los sedimentos que fueron arrastrados en el flujo son detenidos por una barrera hecha por el hombre y la energía requerida para transportar el material se pierde, el sedimento ya no es arrastrado porque hay No hay flujo o el flujo es demasiado lento.
La extracción de agua para riego reduce el caudal del río y también contribuye a reducir la capacidad de transporte de sedimentos de un río. Las prácticas agrícolas y ganaderas a menudo requieren sistemas de riego intensivo para alcanzar niveles de producción adecuados. Esto crea una gran demanda de vías fluviales, ya que el agua se desvía y se utiliza para irrigar cultivos y pastos. Esto disminuye el caudal dentro del sistema fluvial, lo que a su vez reduce la capacidad de transporte de sedimentos del río ya que la energía interna es menor. [3] Los sedimentos se depositan a lo largo del tramo del río y, en todo caso, tardan mucho más en llegar a la zona costera.
Este régimen cambiante de suministro de sedimentos costeros conduce a resultados predominantemente erosivos, pero es un escenario caso por caso, río por río. Hay áreas donde el flujo de sedimentos costeros ha aumentado y la acumulación de la costa ha sido evidente. Los efectos del cambio en el flujo de sedimentos pueden ser muy localizados pero pronunciados; a continuación se muestran ejemplos dentro del Mar de Bohai . El delta del río Amarillo está atravesando una fase de acreción, mientras que a 200 kilómetros al otro lado del mar, la zona del río Laun ha experimentado un aumento de las tasas de erosión a lo largo de la costa como resultado del cambio en la entrada de sedimentos.
El río Amarillo transporta un orden de magnitud más sedimento que antes del cultivo generalizado de las mesetas de loess en el norte de China , hace unos 2.400 años. Una implicación de este gran aumento en la descarga de sedimentos de los ríos asiáticos ha sido la mayor acumulación hacia la costa de algunas áreas deltaicas durante los últimos milenios. [2] El delta del río Amarillo ha aumentado cientos de kilómetros cuadrados en las últimas décadas. Construir la costa a un ritmo mayor que el aumento del nivel del mar y depositar sedimentos más rápido de lo que los procesos erosivos pueden eliminarlos. La humanidad en Asia está ocupando áreas terrestres que tal vez no hubieran existido si no fuera por el aumento de la erosión río arriba y la entrega de sedimentos al medio costero. [4]
La erosión/retroceso costero tiene implicaciones de amplio alcance para el hábitat humano. El 45% de la población mundial vive a menos de 100 kilómetros de una costa. La disminución del suministro de sedimentos a la costa generalmente resulta en mayores tasas de erosión ya que no se nutre el perfil de la playa. Con el tiempo, a medida que los sistemas de tormentas 'atacan' la línea costera, eliminan sedimentos de las barras costeras o del sistema en general, surge un problema real sobre cómo frenar el avance del océano y proteger los desarrollos costeros.
Desde que se completó la construcción de dos grandes represas en el río Luan en 1979, su entrega anual de sedimentos al mar de Bohai se ha reducido de 20,2 millones de toneladas a un flujo anual de sedimentos de sólo 1,9 millones de toneladas. Esta fuerte reducción en la descarga de sedimentos ha ido acompañada de un cambio de fase del delta del río Luan hacia el paraabandono. Esta caída en la producción de sedimentos ha alterado inevitablemente el equilibrio del transporte costero en la zona costera local. Con los vientos predominantes del norte, las tasas de retroceso de la costa al norte del río Luan han aumentado de 1 m/año a 3,7 m/año durante un período de veinte años desde la construcción de la presa, cambiando rápidamente la morfología y [5] el perfil de la playa a través de una retroalimentación positiva hasta que una nueva Se alcanzó el equilibrio, en el que el retroceso actual vuelve a su nivel original de 1 m/año. Con una deriva costera se alcanzó el equilibrio dentro de un nuevo estado.
Los efectos del cambio en el flujo de sedimentos fueron definitivamente un factor agravante de los estragos causados en Nueva Orleans en 2005 por el huracán Katrina . El delta del río Mississippi se está hundiendo lentamente debido a la compactación natural y su suministro de sedimentos río arriba está disminuyendo considerablemente hasta en un 50% debido a la construcción de presas en la cuenca del Mississippi. [6] La pérdida de suministro de sedimentos ha provocado el hundimiento del delta y la reducción de los humedales. Los sedimentos frescos no se depositan a un ritmo lo suficientemente rápido como para que la vegetación crezca a medida que aumenta el nivel del mar. [7] Las condiciones salobres que son esenciales para el crecimiento de la vegetación en el delta ya no lo son. Estos humedales costeros son vitales para el hábitat diverso de vida silvestre que vive entre ellos y para proteger áreas desarrolladas de marejadas ciclónicas, como la experimentada durante Katrina.
Esta es una solución a corto plazo para un problema a largo plazo. Trata los síntomas inmediatos de la erosión costera arrojando arena cerca de la costa o en la propia berma. Puede ser un proceso costoso y que requiere mucho tiempo, ya que requiere un mantenimiento regular. Si bien puede parecer estéticamente agradable, no soluciona el problema en cuestión: la playa ha perdido su fuente de alimento natural. La alimentación artificial es una solución adecuada a corto plazo en proyectos de restauración a pequeña escala.
Los seres humanos están aumentando simultáneamente la disponibilidad de sedimentos para el transporte fluvial a través de actividades y prácticas que aumentan la erosión del suelo y disminuyendo este flujo hacia el medio costero mediante la retención de sedimentos detrás de las paredes de los embalses y la disminución de las tasas de descarga de los ríos. El resultado neto es una reducción global del flujo general de sedimentos. [8] Este impacto en la erosión costera se acelerará aún más a medida que aumente el nivel del mar, lo que se prevé debido al cambio climático. Dados los niveles modernos de carga de sedimentos fluviales, más de 100 mil millones de toneladas de sedimentos han sido secuestrados detrás de embalses artificiales. Esto justifica la inclusión de los efectos de los cambios en el entorno fluvial aguas arriba en el marco de gestión integrada de las zonas costeras . Los planificadores y tomadores de decisiones deben considerar qué impactos tendrá el desarrollo río arriba en el medio ambiente costero. La gestión de la zona costera debe tener en cuenta tanto el efecto de las actividades humanas como los impactos resultantes de los cambios correspondientes en la zona costera.