La laguna Washdyke es una laguna costera poco profunda y salobre a aproximadamente 1 kilómetro (0,62 mi) al norte de Timaru , South Canterbury , Nueva Zelanda . La laguna se ha reducido drásticamente en tamaño desde 1881, cuando tenía aproximadamente 253 hectáreas (630 acres), ahora tiene menos de 48 hectáreas (0,48 km 2 ) de superficie. Está rodeada por una playa de barrera de 3 kilómetros (1,9 mi) de largo y 3 metros (9,8 pies) por encima de la marea alta en su punto más grande (ver Figura 1). El tamaño reducido de la laguna se debe a la construcción del rompeolas del puerto de Timaru, que impide que los sedimentos gruesos lleguen y repongan la barrera Washdyke. Esto es importante ya que la laguna y las 250 hectáreas (620 acres) circundantes están clasificadas como un refugio de vida silvestre y demuestra el papel que tienen las estructuras humanas en la evolución de la costa. [1]
La laguna Washdyke es un lago costero, de tipo "estrangulado", ya que está separada del mar por una barra edificada y tiene solo un aporte de marea mínimo (<5% del impacto total de la marea en la costa dentro de la laguna). Las lagunas de este tipo generalmente se forman a lo largo de costas de alta energía y micromarea, tienen una alta proporción de agua dulce a salada y rara vez están abiertas al océano. Este tipo de laguna se diferencia de las lagunas más "abiertas" que están abiertas al océano a través de uno o más canales, tienen un menor porcentaje de agua dulce y se forman directamente al final de las desembocaduras de grandes ríos. [2] Las lagunas se forman cuando el transporte litoral acumula sedimentos a lo largo de la desembocadura de una fuente de agua cortándola o desviándola de llegar directamente al océano. Para que se forme una laguna, la barrera necesita una fuente de sedimentos tanto gruesos como finos, los finos generalmente del transporte litoral mar adentro y los gruesos generalmente del transporte de sedimentos desde las desembocaduras de los ríos. [1] Las barreras creadas dependen de la acumulación de sedimentos para que al menos iguale la tasa de erosión y así la laguna permanezca separada del océano. Este equilibrio también se ve afectado por los cambios en el nivel del mar, que al subir hace que la barrera se desborde y al caer permite que una barrera más pequeña mantenga la laguna separada. [3]
Existen numerosos ejemplos de estos sistemas lagunares relativamente cerrados en todo el mundo. La mayoría tienen un valor ecológico significativo, por lo que es importante preservar el equilibrio entre el agua dulce y salada. [4] Algunos ejemplos son Coorong (Australia), de 260 kilómetros cuadrados (100 millas cuadradas), la laguna de Araruama (Brasil), de 10.360 kilómetros cuadrados (4.000 millas cuadradas)), el lago Santa Lucía (Sudáfrica), de 312 kilómetros cuadrados (120 millas cuadradas) y el lago Songkhla (Tailandia), de 1.040 kilómetros cuadrados (400 millas cuadradas)). Si se eliminaran las fuentes de sedimentos de estas barreras, se erosionarían y se formarían bahías en el lugar de las lagunas con inundaciones. [5]
La laguna Washdyke se creó por la formación de una barrera de playa de arena y grava mixta (MSG) (Figura 2) que permite que el agua fluvial del arroyo Washdyke se acumule detrás de ella, con cierta infiltración de marea a través de la barrera. El tipo de barrera MSG es relativamente raro y tiene su propio conjunto único de procesos y morfología. Las barreras MSG se forman principalmente en costas paraglaciales donde hay una gran cantidad de sedimentos de grano grueso disponibles y condiciones de olas de tormenta durante las cuales se transporta más carga de sedimentos a tierra. [6] También forman pendientes pronunciadas en entornos de alta energía de las olas [7] y tienen niveles muy altos de filtración de agua dulce al océano, debido a la gran variedad de tamaños de grano que aumenta la permeabilidad. [8] Otra característica es la zonificación de los sedimentos en la barrera. Los sedimentos gruesos y planos forman la cresta, mientras que los sedimentos grandes, esféricos y en forma de varilla forman la parte exterior y el relleno de la barrera está formado por sedimentos de tamaños más finos. [9] La laguna Washdyke es un ejemplo útil de una barrera que muestra todas estas características. [10]
La laguna está situada en el extremo sur de la bahía de Canterbury . Esta costa se caracteriza por sus playas de arena y grava mixtas y por las corrientes litorales del sur. Estas corrientes transportan sedimentos de grauvaca gruesa que han llegado a la costa a través de ríos entrelazados que se originaron en los Alpes del Sur y sedimentos finos de zonas más alejadas de la costa. [11] Las corrientes del sur los empujan hacia el norte y luego se depositan en la barrera Washdyke, lo que hace que permanezca por encima de la marca de marea alta y forme la laguna. [10]
La corriente del sur que viaja desde el sur de la Isla Sur de Nueva Zelanda ha formado una cadena de lagunas a lo largo de la costa este y sur de la isla, incluidas las lagunas Waituna , Wainono y Washdyke, la laguna Coopers / Muriwai y el lago Ellesmere / Te Waihora . [1] Al igual que Washdyke, estas lagunas cerradas también enfrentan la posibilidad de convertirse en sistemas mucho más abiertos en el futuro cercano.
Actualmente, Kaitorete Spit (que encierra el lago Ellesmere/Te Waihora) está sufriendo erosión, especialmente en su extremo sur, debido a la rotación costera de las corrientes. También es posible que se rompa de forma permanente y forme una bahía abierta en las próximas décadas. [12]
La laguna Waituna también está amenazada por una ruptura, pero en este caso es la maquinaria y no la erosión la que está abriendo el lago costero al océano. Esto es para que pueda usarse para la caza y permitir el pastoreo en sus orillas. [1] Sin embargo, ahora se está abriendo con más frecuencia, lo que aumenta la salinidad natural de la laguna. Los efectos de esto sobre las especies nativas de peces y aves aún no se comprenden por completo. [13]
En la actualidad, la laguna se está reduciendo a un ritmo alarmante. La barrera ha retrocedido 400 metros (1.300 pies) entre 1865 y 1987 (3,2 metros (10 pies) por año). [14] En 1992 se predijo que para el año 2000 la laguna habría desaparecido por completo. Si bien esto aún no ha sucedido, sigue siendo una posibilidad en el futuro cercano. Esto provocaría la inundación de la zona industrial de Washdyke y la pérdida de hábitat para la vida silvestre dentro del refugio. [10]
La drástica reducción de la superficie de la laguna se puede atribuir, al menos en parte, a la construcción del puerto de Timaru, que comenzó en 1878. [14] Al construir el rompeolas de 700 metros (2300 pies) de largo del puerto (Figura 3), se impide que el suministro de sedimentos desde el sur llegue a la zona de la laguna Washdyke. Desde la construcción, la costa de Washdyke-Opihi ha perdido 2.620.000 metros cúbicos (93.000.000 pies cúbicos) de sedimentos al año, mientras que la costa al sur del puerto está acumulando sedimentos formando 80 hectáreas de tierra nueva. [15] Se trata de una gran pérdida para el norte del puerto que no puede ser reemplazada por los mecanismos de transporte litoral actuales. [10]
El rompeolas del puerto priva a la barrera de sedimentos gruesos provenientes de los ríos del sur. [1] Como se muestra en la Figura 4, antes de la construcción del rompeolas, los sedimentos finos y gruesos eran transportados desde el sur y depositados en la barrera Washdyke. Sin embargo, después de la construcción del rompeolas, los sedimentos gruesos no pueden llegar a la barrera ya que se acumulan en el lado sur del puerto. Algunos sedimentos se suministran más lejos de la costa al pasar por alto el rompeolas, pero esta es una carga mucho menor.
Sin el suministro de sedimentos, la erosión de la barrera es rápida a medida que continúan los procesos normales, como el desbordamiento. Esto sucede cuando las olas golpean la barrera y empujan los sedimentos del lado del océano al lado de la laguna, no hay sedimento entrante en el lado del océano para reconstruir la barrera. [3] Esto significa que la barrera migra hacia la tierra a medida que se retrabajan las crestas de la barrera. [16] La proporción de sedimentos finos y gruesos que componen la barrera también aumenta. Los sedimentos gruesos blindan la estructura de la barrera contra el oleaje del océano y las olas del viento , sin este sedimento, los finos son mucho más vulnerables a ser eliminados, dejando la estructura de la barrera más vulnerable. [17] Se encontró que la altura máxima de las olas para esta sección de la costa durante un octubre fue de 6,3 metros (21 pies), [18] y otros estudios han registrado rompientes frecuentes de alrededor de 5 metros (16 pies) de altura. [1] Esto significa que la barrera tendría que lidiar con eventos de desbordamiento con frecuencia.
Otro factor que impide el suministro de sedimentos gruesos a la barrera de la laguna es la construcción de una represa en el río Waitaki . La represa se construyó en 1934 como parte de un proyecto hidroeléctrico y es el único río trenzado de Nueva Zelanda que está represado. [19] Se estima que la represa detiene el 50% del transporte de la carga del fondo. [20]
La cantidad de sedimentos que se suministran a la barrera es el aspecto más importante para determinar la alineación y la descomposición de la barrera. Esto se demostró al estudiar las barreras costeras en la costa atlántica de Nueva Escocia. Esto es particularmente importante ya que estas barreras son una de las pocas playas de MSG a nivel internacional. [21]
Otro sitio más local y muy relevante para los problemas de la laguna Washdyke es la laguna Waimataitai. Esta laguna estaba situada justo al norte del puerto de Timaru (al sur de la laguna Washdyke y Dashing Rocks) antes de 1933. La barrera que encierra la laguna comenzó a erosionarse rápidamente después de la construcción del puerto, lo que provocó la destrucción total de la laguna, dejando en su lugar una bahía abierta. [14]
A nivel internacional, la falta de sedimentos está provocando la erosión de muchas características costeras importantes. Los rompeolas y otras estructuras artificiales en Tailandia son responsables de la erosión acelerada de las playas, que puede empezar a afectar al turismo en los próximos años. [22] En Hallsands, Devon, Inglaterra, una combinación de un malecón existente y un nuevo dragado de grava para formar un puerto entre 1986 y 1902, causó la erosión de todo el pueblo en 1917. Esto se debió a la falta de sedimentos que provocó la erosión de las playas de barrera mixta de arena y grava que protegían el pueblo. [16] No son los únicos, los efectos de las estructuras artificiales en la restricción o desviación del transporte natural de sedimentos son ahora bien conocidos y, en cierta medida, ahora se están alejando de ellas. [3]
También existe un problema relacionado con la contaminación de la laguna. En el pasado, las instalaciones de congelación cercanas bombeaban aguas residuales a la laguna. Los trabajadores encargados de verificar esta tubería de descarga también notaron un adelgazamiento de la barrera ya en 1897. [23] Más recientemente, ha habido preocupación por la escorrentía contaminante de la zona industrial de Washdyke, inmediatamente al oeste de la laguna.
Otra fuente de contaminantes fue la tubería de descarga de aguas residuales que terminaba en el lado del océano en el medio de la barrera y estuvo en uso hasta 1998. Esta tubería estaba constantemente en riesgo de exposición y daño a medida que la barrera se erosionaba y habría aportado contaminantes y causado nitrificación en la laguna. [10]
Cada diez meses se draga la entrada del puerto de Timaru para mantener el canal lo suficientemente profundo como para que pueda utilizarse como puerto comercial. Cada vez se retiran alrededor de 100.000 metros cúbicos (3.500.000 pies cúbicos) de sedimentos de grano fino. [24] Se ha demostrado que el 20% de estos relaves son lo suficientemente gruesos como para beneficiar a la barrera Washdyke, por lo que se han vertido relaves en la costa de Washdyke desde principios de los años 1990. [25] Sin embargo, el 80% de este material no es adecuado debido a la naturaleza fina y meteorizada de los sedimentos, lo que los hace menos resistentes a la actividad de las olas que la fuente de sedimentos anterior a la construcción del puerto. [11]
Entre 1979 y 1985, el Ayuntamiento de Timaru encargó la renovación de un tramo de la barrera Washdyke para proteger un emisario de aguas residuales y determinar si el sistema protegería de forma viable la estructura de la barrera. Se elevó una sección de 300 metros (980 pies) de la barrera entre 2 y 2,5 metros (6 pies 7 pulgadas y 8 pies 2 pulgadas) utilizando sedimentos que se habían acumulado sobre la barrera y que ahora se encuentran en el lado de la laguna, para luego blindarlos con sedimentos gruesos traídos del río Opihi (a 12 kilómetros (7,5 millas) de distancia). A pesar de que las conclusiones generales del informe eran que el proyecto era "técnica y económicamente viable", no se han realizado más trabajos de renovación de la barrera. [10] Sin embargo, los efectos de la renovación de la barrera en esta sección de la barrera todavía son evidentes (a fecha de 2006). [11]
Se necesita más trabajo para demostrar la mejor manera de mantener la barra desde el punto de vista económico y ambiental. Este trabajo debe ser específico para cada lugar debido a la morfodinámica y los desafíos únicos que enfrenta la laguna. Las barreras mixtas de arena y grava son un área que se está estudiando continuamente y aún no se comprenden algunos comportamientos a largo plazo. Un desafío para el trabajo futuro es que el puerto de Timaru es un importante motor económico en la región y algunos sectores de la comunidad pueden sentir que la laguna Washdyke es un sacrificio necesario.
La laguna Washdyke es una zona de alimentación para una variedad de aves, incluidas aves acuáticas, puñados de zarapitos migratorios y playeros , garzas y otras especies de aves acuáticas (Figura 5). Las gaviotas y los chorlitos caranchos anidan en la barrera de guijarros del lado este. Sin embargo, en los últimos años, el número de chorlitos caranchos de frente negra ha estado disminuyendo. [26] Se pueden encontrar juncos, juncos y plantas exóticas en los márgenes de la laguna. Un arrecife bordea parte de la costa justo al lado de la barrera, atrayendo a ostreros y vuelvepiedras . El área también es popular para pescar pejerreyes blancos en la barrera. [27]
La ecología de los sistemas lagunares se pierde si se eliminan las fuentes de sedimentos de estas barreras y éstas se erosionan, formándose bahías en el lugar de las lagunas con inundaciones. [5] Esto es lo que ocurrirá en la laguna Washdyke y en otras lagunas de todo el mundo si las actividades humanas continúan agotando los suministros naturales de sedimentos. Esto tendrá implicaciones ecológicas y también permitirá la inundación de tierras que antes estaban protegidas por la laguna, como la zona industrial de Washdyke.