Una antiduna es un lecho que se encuentra en ambientes fluviales y otros ambientes canalizados. Las antidunas ocurren 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 onda; esto también se conoce como régimen de flujo superior . En las antidunas, el sedimento se deposita en el lado aguas arriba (stoss) y se erosiona desde el lado aguas abajo (sotavento), opuesto a las formas de fondo 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. Los lechos de antidunas evolucionan rápidamente y crecen en amplitud a medida que migran río arriba. La onda 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 del lecho de antidunas puede destruirse.
Las antidunas se encuentran típicamente en ambientes fluviales en áreas poco profundas y con un alto caudal. A diferencia de las ondulaciones y las dunas en un régimen de flujo más bajo, las antidunas son generalmente simétricas y migran en contra de la dirección del flujo. Las antidunas evolucionan rápidamente y crecen en amplitud a medida que migran contra la corriente. Cuando la onda de superficie sobre ellos se vuelve inestable y se rompe (cuando la amplitud de la onda de superficie alcanza 1/7 de su longitud de onda), la mayor parte del lecho de antiduna se destruye y su sedimento es arrastrado corriente 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 ambientes 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 dunas y ondulaciones , que generalmente producen estratificación cruzada con inmersión aguas abajo, las antidunas producen una mezcla de estratos de inmersión de ángulo bajo aguas abajo y aguas arriba. Si bien las antidunas migran río arriba, la estratificación cruzada de inmersión río arriba no es indicativa de las antidunas ni de las condiciones del régimen de flujo superior. Si el número de Froude es lo suficientemente alto, pueden formarse pasos cíclicos en lugar de antidunas. [1]
Las antidunas migran río arriba porque el flujo de la corriente es poco profundo y rápido en la vaguada y se ralentiza y se profundiza sobre 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 dureza, provocando erosión. La inercia del flujo mueve el esfuerzo cortante máximo y mínimo ligeramente aguas 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 la depresión y la deposición en la cresta.
Christopher R. Fielding observó un vínculo entre su formación y el clima. Los climas que tienen temporadas de lluvias extremas que resultan en escorrentía crean una mayor velocidad de flujo dentro de sus arroyos y ríos, aumentando así 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 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 posteriormente validada por John S. Owens en 1908. El término antiduna fue acuñado por GK Gilbert en un artículo 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 antidunas y ondas estacionarias que amplió el informe anterior de Cornish y Owens. Su información fue recopilada 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 ideó puntos de transición utilizando números de Froude versus velocidad y radio hidráulico . [4]