Una barra de punta es una formación sedimentaria formada por aluvión que se acumula en la curva interior de los arroyos y ríos , debajo de la pendiente de deslizamiento . Las barras de punta se encuentran en abundancia en arroyos maduros o serpenteantes . Tienen forma de medialuna y se ubican en el interior de la curva de un arroyo, siendo muy similares a los towheads o islas fluviales, aunque a menudo más pequeñas.
Las barras de punta están compuestas de sedimentos bien clasificados y, por lo general, reflejan la capacidad general del arroyo. También tienen una pendiente muy suave y una elevación muy cercana al nivel del agua. Dado que son bajas, a menudo se ven superadas por inundaciones y pueden acumular madera flotante y otros desechos durante las épocas de niveles altos de agua. Debido a su topografía casi plana y al hecho de que la velocidad del agua es lenta en las partes poco profundas de la barra de punta, son paradas de descanso populares para navegantes y rafting. Sin embargo, acampar en una barra de punta puede ser peligroso, ya que una inundación repentina que eleva el nivel del arroyo en tan solo unos pocos centímetros puede abrumar un campamento en cuestión de segundos.
Una barra de punta es un área de deposición mientras que un banco de corte es un área de erosión .
Las barras de punta se forman cuando el flujo secundario del arroyo barre y hace rodar arena, grava y piedras pequeñas lateralmente a través del fondo del arroyo y hacia arriba por el fondo poco profundo y en pendiente de la barra de punta.
Cualquier fluido, incluyendo el agua en un arroyo, sólo puede fluir alrededor de una curva en el flujo de vórtice . [1] En el flujo de vórtice la velocidad del fluido es más rápida donde el radio del flujo es más pequeño, y más lenta donde el radio es más grande. ( Los ciclones tropicales , tornados y el movimiento giratorio del agua cuando se escapa por un desagüe son todos ejemplos visibles de flujo de vórtice). En el caso del agua que fluye alrededor de una curva en un arroyo, el flujo secundario en la capa límite a lo largo del fondo del arroyo no fluye paralelo a las orillas del arroyo, sino que fluye parcialmente a través del fondo del arroyo hacia el interior del arroyo (donde el radio de curvatura es más pequeño). [2] Este movimiento de la capa límite es capaz de barrer y rodar partículas sueltas, incluyendo arena, grava, piedras pequeñas y otros objetos sumergidos a lo largo del fondo del arroyo hacia la barra de la punta. [3]
Esto se puede demostrar en casa. Llene parcialmente un recipiente o taza circular con agua y espolvoree un poco de arena, arroz o azúcar en el agua. Haga que el agua realice movimientos circulares con una mano o una cuchara. El flujo secundario arrastrará rápidamente las partículas sólidas hasta formar una pila ordenada en el centro del recipiente o taza. Se podría esperar que el flujo primario (el vórtice) arrastre las partículas sólidas hacia el perímetro del recipiente o taza, pero en cambio, el flujo secundario a lo largo del fondo del recipiente o taza arrastra las partículas hacia el centro.
Cuando un arroyo sigue un curso recto, la capa límite más lenta a lo largo del fondo del arroyo también sigue el mismo curso recto. Arrastra y hace rodar arena, grava y piedras pulidas río abajo, a lo largo del fondo del arroyo. Sin embargo, cuando el arroyo entra en una curva y comienza el flujo en vórtice como flujo primario, también comienza un flujo secundario y fluye parcialmente a través del fondo del arroyo hacia la orilla convexa (la orilla con el radio más pequeño). La arena, la grava y las piedras pulidas que han viajado con la corriente durante una gran distancia donde la corriente seguía un curso recto pueden finalmente detenerse en la barra de la punta de la primera curva del arroyo.
Debido a la trayectoria circular de un arroyo alrededor de una curva, la superficie del agua es ligeramente más alta cerca de la orilla cóncava (la orilla con el radio más grande) que cerca de la orilla convexa. Esta ligera pendiente en la superficie del agua del arroyo provoca una presión de agua ligeramente mayor en el fondo del arroyo cerca de la orilla cóncava que cerca de la orilla convexa. Este gradiente de presión empuja la capa límite más lenta a través del fondo del arroyo hacia la orilla convexa. El gradiente de presión es capaz de empujar la capa límite hacia arriba por el fondo poco profundo y en pendiente de la barra de punta, lo que hace que la arena, la grava y las piedras pulidas sean arrastradas y rodadas cuesta arriba.
El banco cóncavo es a menudo un banco cortado y una zona de erosión . El material erosionado es arrastrado y arrastrado por el fondo del arroyo por el flujo secundario y puede depositarse en la barra de punta sólo a una pequeña distancia río abajo de su ubicación original en el banco cóncavo.
La barra de punta generalmente tiene un fondo de suave pendiente con agua poco profunda. El agua poco profunda es en su mayoría la capa límite acumulada y no tiene una velocidad rápida. Sin embargo, en las partes más profundas del arroyo donde el arroyo fluye libremente, prevalece el flujo de vórtice y el arroyo fluye más rápido donde el radio de la curva es menor, y más lento donde el radio es mayor. Las aguas poco profundas alrededor de la barra de punta pueden volverse traicioneras cuando el arroyo está subiendo. A medida que la profundidad del agua aumenta sobre las aguas poco profundas de la barra de punta, el flujo de vórtice puede extenderse más cerca de la orilla convexa y la velocidad del agua en cualquier punto puede aumentar drásticamente en respuesta a solo un pequeño aumento en la profundidad del agua.
Existe una vieja falacia con respecto a la formación de barras de punta y lagos en forma de meandro que sugiere que se forman por la deposición (caída) de la carga suspendida de un curso de agua , afirmando que la velocidad y la energía de la corriente disminuyen hacia el interior de una curva. Esta falacia se basa en la noción errónea de que el impulso del agua es "siempre" más lento en el interior de la curva (donde el radio es menor) y más rápido en el exterior de la curva (donde el radio es mayor), lo que ignora su aumento de momento angular .
La deposición masiva de sólidos suspendidos rara vez ocurre en una orilla, salvo en los estuarios de marea ; en cambio, el flujo de vórtice es más rápido en la orilla interior y compensa la mayor altura y, por lo tanto, la masa de agua que fluye río abajo a lo largo de la orilla cóncava, y el lecho rugoso y poco profundo generalmente proporciona por litro de agua por encima más agitación para mantener las partículas suspendidas . Cualquier flujo abierto de gradiente relativamente constante que no se encuentre con interacciones complejas con flujos contrarios, como mareas u obstáculos importantes, fluye alrededor de una curva en un modelo simple de flujo de vórtice, con relativamente pocas variables y coeficientes .
Las barras de punta suelen tener un fondo de suave pendiente con aguas poco profundas. Es evidente que una mayor proporción de agua en aguas muy poco profundas realiza mucho más trabajo para superar la fricción por encima y por debajo (especialmente en caso de una brisa contraria), lo que reduce su velocidad (véase el principio de Bernoulli) . Es probable que esta observación a corta distancia haya llevado a los primeros geógrafos a creer en la deposición por sedimentación de materia en suspensión en lugar de corrientes secundarias cercanas al lecho).
En una sección de gradiente constante de un curso de agua, puede producirse sedimentación cuando el agua está saturada y la orilla poco profunda tiene una gran resistencia al flujo, pero no agita la suspensión. De manera similar, la falacia tiene poca explicación de por qué se produce la sedimentación en una curva del río, y ocurre poco o nada cuando el río sigue un curso recto, con excepción de una pendiente pronunciada (gradiente del río) donde el río ha formado un corte natural o una cascada y luego puede depositar parte de su carga en el punto de encontrarse con una sección menos pronunciada, por ejemplo, un gran meandro.
En las partes de bajo gradiente de un curso de agua serpenteante, la velocidad del agua es lenta, la turbulencia es baja y el agua no es capaz de retener arena gruesa y grava en suspensión. En cambio, las barras de punta están formadas por arena gruesa, grava, piedras pulidas y otros objetos sumergidos. Estos materiales no han sido transportados en suspensión y luego han caído sobre la barra de punta, sino que han sido arrastrados y llevados a su lugar por el flujo secundario que existe a través del suelo/lecho en las proximidades de una curva del curso de agua, que se intensificará si hay reflexión, en particular de una orilla opuesta irregular y erosionada. [4]