Las explosiones son depresiones arenosas en un ecosistema de dunas de arena ( psammosere ) causadas por la remoción de sedimentos por el viento .
Las explosiones, que se encuentran comúnmente en entornos costeros y márgenes de áreas áridas, tienden a formarse cuando el viento erosiona parches de arena desnuda en dunas con vegetación estabilizada. En general, en dunas que fluyen activamente no se producen explosiones debido a que las dunas deben estar unidas en cierta medida, por ejemplo, por raíces de plantas. Estas depresiones suelen comenzar en las partes más altas de las dunas estabilizadas debido a la mayor desecación y perturbaciones que allí se producen, lo que permite un mayor arrastre superficial y arrastre de sedimentos cuando la arena está desnuda. La mayoría de las veces, las áreas expuestas se vuelven a vegetar rápidamente antes de que puedan explotar y expandirse; sin embargo, cuando las circunstancias son favorables, la erosión eólica puede excavar la superficie expuesta y crear un efecto de túnel que aumenta la velocidad del viento local. Luego puede desarrollarse una depresión hasta tocar un sustrato no erosionable o la morfología lo limita. Las sustancias erosionadas suben por las empinadas laderas de la depresión y se depositan en el lado a favor del viento de la explosión, lo que puede formar una duna que cubre la vegetación y conduce a una depresión más grande; un proceso que ayuda a crear dunas parabólicas . [1]
Tenga en cuenta que las características volcánicas que toman la forma de depresiones a veces se denominan informalmente explosiones, como "The Blowout" (un lago de lava ) o "Big Blowout Butte" en el centro de Idaho. [2]
Aunque existe una amplia variedad de vegetación que vive en entornos de dunas en todo el mundo, la mayoría de las especies de plantas desempeñan un papel clave a la hora de determinar si se formarán o no explosiones debido a la fuerza de sus pieles protectoras que pueden suprimir la erosión y a la capacidad de algunas especies pioneras. puede reprimir una mayor erosión si una duna queda expuesta. [3]
Piel protectora
En el primer caso, el objetivo principal de la piel protectora es resistir perturbaciones que formarán exposiciones abiertas y crearán explosiones. Para prevenir la erosión, la vegetación ayuda a reducir el esfuerzo cortante al cubrir la superficie y unir mecánicamente el suelo. La piel protectora está compuesta por vegetación que se encuentra por encima y por debajo de la superficie del suelo y hojarasca en descomposición. Además, la piel protectora también puede estar compuesta por una amplia variedad de especies que podrían constituir ambientes como pastizales y bosques. Sin embargo, si el clima cambia , puede influir directamente en la salud de la vegetación, lo que puede volver frágil la piel; sin embargo, la tasa de cambio puede tomar algún tiempo y puede ser diferente para dunas estabilizadas en diferentes ambientes. [3]
Especies pioneras
Una vez que las alteraciones destruyen una parte de la piel protectora, la exposición puede expandirse y erosionar otras partes de la piel; sin embargo, parte de la vegetación, como las especies pioneras , pueden asentarse en una abertura y evitar una mayor expansión y deflación. Aunque algunas especies de plantas pueden clasificarse como colonizadoras, estas plantas tienden a soportar altas tasas de deposición de sedimentos y malas condiciones de nutrientes durante la explosión. Además, si se forma una explosión, el material depositado que sale de la depresión puede continuar depositándose a un ritmo mayor que el que puede crecer la vegetación pionera, o estabilizarse nuevamente. Debido principalmente a los cambios en el clima , las especies colonizadoras dependen en gran medida de las condiciones del medio ambiente, que pueden cambiar drásticamente a diferencia de la vegetación de la piel protectora. [3]
Las dunas de arena costeras se encuentran tierra adentro desde una playa y se forman cuando el viento sopla arena seca tierra adentro, más allá de la playa. De ello se deduce que esto sólo puede suceder cuando hay un área de terreno razonablemente plano tierra adentro desde la playa. Con el tiempo, esta superficie bastante inhóspita será colonizada por especies pioneras. Estas especies (por ejemplo, barrón ) estabilizarán las dunas y evitarán que se muevan más. El proceso de sucesión de plantas eventualmente hará que estas dunas se conviertan en bosques (dependiendo del clima) y se habrá formado un suelo maduro. [4]
Las explosiones proporcionan un hábitat importante para la flora y la fauna . [5]
Las perturbaciones son frases generales que definen una causa que crea una exposición en la piel vegetativa para eventualmente formar una formación explosiva. En lugar de describirse como eventos, las perturbaciones son términos que describen la velocidad a la que las brechas crean una abertura y se expanden; sin embargo, existen numerosos tipos de perturbaciones que pueden penetrar la piel vegetativa protectora. A pesar de que muchos factores pueden influir en las formaciones explosivas, las perturbaciones suelen tener tres características que determinan si se formará y expandirá una depresión. La primera propiedad establece que las perturbaciones deben tener una magnitud de penetración mayor que la dureza de la piel vegetativa protectora. En pocas palabras, si la brecha no puede eliminar la vegetación protectora, entonces la erosión eólica no puede crear una depresión en las dunas estabilizadas . La segunda propiedad afirma que el transporte de sedimentos en una exposición sería limitado si la cobertura espacial de la exposición es demasiado pequeña. Suponiendo que la abertura esté muy compactada, la longitud de alcance también sería muy estrecha, lo que no permite que muchas partículas de sedimento salgan de la exposición. Por último, la tercera propiedad exclama que la configuración espacial de las aberturas perturbadas influye en gran medida en la longitud de alcance y el transporte de sedimentos en la exposición. Si hubiera numerosos parches perturbados que se limitaran entre sí en la dirección del viento, la erosión eólica podría ser capaz de eliminar y transportar grandes cantidades de partículas de sedimento, lo que podría provocar explosiones. Por lo tanto, aunque la escala de las perturbaciones ayuda a la formación de explosiones, estas características generalmente ayudan a dictar si los procesos eólicos pueden crear una depresión o no. [3]
Una vez que se ha generado una exposición, la morfología de la explosión depende de la interacción de la velocidad y dirección del viento con la vegetación y la topografía de la duna estabilizada . Existe una amplia gama de tipos de reventones que se forman dependiendo de estos factores; sin embargo, la comunidad científica utiliza principalmente dos tipos de reventones: comedero y platillo. Aunque no existe una razón obvia por la que se forma un tipo en lugar de otro en una región particular, las explosiones de platillo generalmente tienen formas semicirculares y de platillo, mientras que las explosiones de depresión tienen formas más alargadas con cuencas de deflación profundas y pendientes más pronunciadas. Sin embargo, ambos tipos de explosiones tienen estructuras que pueden afectar el flujo del viento dentro de la cuenca. [6]
En las depresiones, la topografía de la estructura puede acelerar los flujos y formar chorros que resultan en una erosión máxima a lo largo del fondo de la cuenca de deflación y expandir lateralmente las pendientes de la explosión. Además, cuando el viento fluye sobre las paredes laterales de la explosión, el transporte de sedimentos es máximo en el eje medio del lóbulo deposicional de la vaguada, lo que lleva a la formación de una duna parabólica . [6] Aunque algunos estudios como Hesp y Pringle (2001) observaron que el flujo de viento que era oblicuo a la orientación de las explosiones fue arrastrado hacia la depresión debido a una zona de baja presión en la cuenca de deflación y fue dirigido paralelo a la orientación de la a través de reventón. Sin embargo, en el estudio de Smyth, Jackson y Cooper (2014), poca evidencia respaldaba que el flujo del viento se dirigiera a lo largo del eje de la explosión, sino que el flujo permaneció constante en la dirección en la que fluía antes o mostró otras características como turbulencia. flujos separados. [7]
Las explosiones de platillos indican una desaceleración del flujo de viento a lo largo de la cuenca de deflación a medida que la estructura se ensancha con el tiempo al invertir los flujos que erosionan los lados y se expanden contra el viento. Debido a la rápida desaceleración, los platillos tienden a formar pendientes deposicionales radiales cortas y anchas. [6] Cuando el flujo de viento entra en una explosión en forma de platillo, la velocidad del viento disminuye al entrar en la explosión y se acelera en el lado a favor del viento de la formación. Se desarrolla una zona de separación a lo largo de la pendiente de sotavento a medida que el viento entra en la explosión y disminuye su velocidad, pero se acelera nuevamente cuando se vuelve a unir en la cuenca y fluye hacia el lóbulo de depósito, donde se evacua la arena. [8]
Aunque las estructuras de explosión tienen más influencia en su morfología, ambos tipos básicamente tienden a tener cuencas de deflación erosionadas hasta alcanzar su nivel base no erosionable. Un estudio realizado por Hesp (1982) indica que la longitud de depósito no está correlacionada con la profundidad erosionada sino más bien con el ancho de la explosión. En otras palabras, a medida que aumenta el lóbulo deposicional, el ancho de la explosión también aumenta en una proporción de 1:2 a 1:3 en las explosiones de platillo y 1:4 en las explosiones de artesa. [6]