El lodo de la bahía consiste en depósitos espesos de arcilla limosa blanda, no consolidada , que está saturada de agua ; Estas capas de suelo están situadas en el fondo de ciertos estuarios , que normalmente se encuentran en regiones templadas que han experimentado ciclos glaciales cíclicos .
Lugares de ejemplo son la Bahía de Cape Cod , la Reserva Chongming Dongtan en Shanghai , China , la Reserva Banc d'Arguin en Mauritania , el Canal de Bristol en el Reino Unido , la Isla Mandø en el Mar de Wadden en Dinamarca , la Bahía de Florida , la Bahía de San Francisco , la Bahía de Fundy , Bahía Casco , Bahía Penobscot y Bahía Morro .
El lodo de la bahía manifiesta baja resistencia al corte , alta compresibilidad y baja permeabilidad , lo que hace que sea peligroso construir sobre él en regiones sísmicamente activas como el Área de la Bahía de San Francisco . La densidad aparente típica del lodo de bahía es de aproximadamente 1,3 gramos por centímetro cúbico.
Los lodos de la bahía a menudo tienen un alto contenido orgánico , que consiste en organismos en descomposición en profundidades más bajas, pero también pueden contener criaturas vivas cuando se encuentran en la capa superior del suelo y quedan expuestas por las mareas bajas; entonces, se les llama marismas , una importante zona ecológica para aves playeras y muchos tipos de organismos marinos. No se prestó gran atención a la incidencia de lodos más profundos de las bahías hasta las décadas de 1960 y 1970, cuando se intensificó la invasión del desarrollo en ciertas bahías de América del Norte, lo que requirió el diseño geotécnico de los cimientos. [1]
Bay mud tiene su propia abreviatura geológica oficial: [2] la designación para Quaternary old bay mud es Qobm y el acrónimo de Quaternary young bay mud es Qybm . A menudo se encuentra una capa aluvial superpuesta al lodo de la bahía más antiguo.
En relación con los canales de envío , a menudo es necesario dragar el fondo de la bahía y transportar el material excavado a una ubicación alternativa. En este caso, generalmente se realizan análisis químicos en el lodo de la bahía para determinar si existen niveles elevados de metales pesados , PCB u otras sustancias tóxicas que se sabe que se acumulan en un ambiente bentónico . No es raro dragar el mismo canal repetidamente (en un lapso de diez a treinta años), ya que los sedimentos que se depositan más tienden a volver a depositarse en el fondo de un valle estuarino abierto.
Los lodos de la bahía tienen su origen en dos fuentes generalizadas. Los primeros depósitos aluviales de arcillas, limos y arenas se producen en los arroyos afluentes de una bahía determinada. La extensión de estos depósitos interglaciares no consolidados típicamente varía a lo largo de una bahía determinada hasta la extensión de las marismas del perímetro histórico . En segundo lugar, en períodos de alta glaciación, los depósitos de limos, arenas y detritos orgánicos e inorgánicos (por ejemplo, descomposición de diatomeas estuarinas ) pueden formar una capa distinta y separada. Por lo tanto, los lodos de la bahía son registros temporales importantes de la actividad glacial y el caudal de los ríos a lo largo del período Cuaternario .
Algunas formaciones deposicionales son bastante recientes, como en el caso de la Bahía de Florida, donde gran parte del lodo de la bahía se ha acumulado desde el año 2000 a. C. y consiste principalmente en material orgánico en descomposición. [3] En el caso de la Bahía de Florida, estos lodos de la bahía pueden acumularse entre 0,5 y 2,0 centímetros por año, aunque el equilibrio dinámico de la erosión , la redistribución de la acción de las olas y la deposición complican la tasa neta de crecimiento de la capa. En el caso del canal de Bristol en la bahía del Reino Unido, la formación de lodo se viene produciendo al menos desde la etapa Eemian (conocida como etapa Sangamonian en Norteamérica ), o hace unos 130.000 años. [4] En otros casos, como en la Bahía de San Francisco , la deposición ha sido interrumpida por cambios en el nivel del mar y se encuentran estratos de épocas muy diferentes. En el Área de la Bahía de San Francisco, los geólogos los llaman lodo de bahía joven y lodo de bahía más antigua . Las actividades humanas también pueden afectar la deposición; Cerca de la mitad del Young Bay Mud en la Bahía de San Francisco se colocó en el período 1855-1865, como resultado de la minería de placer en las estribaciones de Sierra Nevada .
La construcción en sitios de lodo de bahía es difícil debido a la baja resistencia del suelo y su alta compresibilidad. Se pueden construir edificios muy livianos en sitios de lodo de la bahía si hay una capa suficientemente gruesa de suelo que no sea de lodo de la bahía sobre el lodo de la bahía, pero los edificios que imponen cargas significativas deben sustentarse sobre cimientos profundos que se apoyan en capas más rígidas debajo del lodo de la bahía. u obtener apoyo por fricción en el lodo de la bahía. Incluso con cimientos profundos, surgen dificultades porque el terreno circundante probablemente se asentará con el tiempo, dañando potencialmente las conexiones de servicios públicos al edificio y provocando que la entrada se hunda por debajo del nivel de la calle.
Se han construido varios edificios notables sobre lodos de la bahía, empleando típicamente diseños de mitigación especiales para resistir los riesgos sísmicos y los problemas de asentamiento. Para complicar las cuestiones de diseño, el relleno (que comenzó alrededor de 1850 d.C.) a veces se encuentra depositado en el nivel de la superficie. Por ejemplo, el edificio Dakin en Brisbane, California , fue diseñado en 1985 [5] para asentarse sobre pilotes de 150 pies de profundidad, anclándose a la formación franciscana , debajo de los lodos de la bahía y a través de una capa de relleno superior. Además, la rampa de entrada de la estructura se ha colocado sobre una bisagra gigante para permitir que el terreno circundante se asiente, mientras que la altura absoluta del edificio permanece constante. El hotel de gran altura Crowne Plaza en Burlingame, California [6] también fue diseñado para asentarse sobre el lodo de la bahía, al igual que el Hotel Westin en Millbrae, California , y la Trinity Church en Copley Square de Boston. De hecho, todo el distrito Back Bay de Boston lleva el nombre de la bahía de marea que ahora cubre. El Aeropuerto Internacional Logan y el Aeropuerto Internacional de San Francisco también están construidos sobre lodo de la bahía.
Cuando la capa de lodo queda expuesta en la franja de marea, se crean marismas que brindan un ecotono único que brinda a numerosas especies de aves playeras un hábitat seguro para alimentarse y descansar. Debido a que los lodos funcionan de manera muy similar a las arenas movedizas , los depredadores mamíferos más pesados no sólo no pueden ganar tracción para perseguirlos, sino que de hecho quedarían atrapados en los lodos que se hunden. Los lodos también son un sustrato importante para la productividad primaria de las marismas , incluyendo pasto marino , pasto cordal y pepinillo . Además, albergan una gran variedad de moluscos y artrópodos estuarinos . La Bahía Richardson, por ejemplo, expone un tercio de su extensión como marisma durante la marea baja, que alberga una extensión productiva de pastos marinos y también una gran comunidad de aves playeras.
Mamíferos como la foca de puerto pueden utilizar marismas para salir de las aguas del estuario; sin embargo, los mamíferos más grandes, como las ballenas jorobadas, pueden quedar varados accidentalmente durante la marea baja. Tenga en cuenta que normalmente las ballenas jorobadas no frecuentan estuarios que contienen marismas, pero al menos una ballena errante, publicitada por los medios como Humphrey la ballena jorobada , quedó atrapada en una marisma de la Bahía de San Francisco en Sierra Point en Brisbane, California.
Los lodos de bahía se encuentran en bahías y estuarios en todas las regiones templadas del mundo. En América del Norte , ejemplos destacados son: (a) el banco Stellwagen formado entre 16.000 y 9.000 a. C. por la glaciación de la bahía de Cape Cod en Massachusetts , (b) la bahía de Florida, (c) en California la bahía de Morro y la bahía de San Francisco y (d) Knik y Turnagain Arms en Anchorage, Alaska. En el Reino Unido, se encuentran grandes apariciones de lodo en la bahía de Morecambe , la bahía de Bridgwater y la bahía de Bristol. A caballo entre Dinamarca , los Países Bajos y Alemania se encuentra el Mar de Wadden , una formación importante sustentada por lodos de la bahía.
En Asia, la Reserva Natural Chongming Dongtan en Shanghai , China, es un ejemplo de formación de lodo de bahía a gran escala. La costa atlántica de África alberga el Banc d'Arguin , una reserva natural declarada Patrimonio de la Humanidad en el país de Mauritania . Banc d'Arguin es una vasta zona cubierta de barro de bahía.
Cuando se construye sobre capas de lodo de la bahía o cuando se dragan fondos de estuarios, pueden surgir una variedad de marcos regulatorios . Normalmente, en los Estados Unidos, se realiza un Informe de Impacto Ambiental y una investigación geotécnica antes de cualquier construcción importante sobre lodo de la bahía. Combinados, estos informes han desarrollado gran parte de la base de datos existente sobre las características del lodo de la bahía, generando con frecuencia datos de campo originales de perforaciones del suelo. Estos datos han demostrado que en muchos lugares los lodos de la bahía menos profundos contienen concentraciones de mercurio , plomo , cromo , hidrocarburos de petróleo , PCB, pesticidas y otras sustancias químicas que exceden los límites tóxicos: un registro geológico de las actividades humanas del último siglo. Es particularmente importante considerar estos datos cuando se contempla el dragado de lodos de bahía como parte de un proyecto de desarrollo. Dicho dragado puede tener impactos en las tierras receptoras como contaminación del suelo , pero también impactos en la columna de agua debido a la alteración de los sedimentos.
En el caso de dragado dentro de los Estados Unidos, casi siempre se requiere un permiso del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos , después de la presentación de datos extensos sobre los límites del proyecto, las propiedades químicas de los lodos de la bahía que se van a alterar, un plan de eliminación del dragado y a menudo una Declaración de Impacto Ambiental completa de conformidad con la Ley de Política Ambiental Nacional . Normalmente sería necesaria una revisión adicional por parte de la Guardia Costera de los Estados Unidos . Dentro de las jurisdicciones estatales individuales, como California , se debe presentar un Informe de Impacto Ambiental para dragados de cualquier importancia; además, normalmente se exigirían revisiones de las agencias por parte de la Comisión Costera de California y la Junta Regional de Control de Calidad del Agua . Todos estos organismos reguladores desempeñan un papel importante a la hora de decidir si un área puede dragarse o no. Sin embargo, el organismo más importante es la Ley de Calidad Ambiental de California (CEQA). Esta legislación rectora es motivo de Informes de Impacto Ambiental , costosas medidas de mitigación y arduos procesos de revisión. Uno de los principales objetivos de CEQA es promover la cooperación interinstitucional en el proceso de revisión de un proyecto. Esta es una de las principales razones por las que es el supervisor de todos los proyectos en California. [7]
Para los edificios propuestos sobre capas de lodo de la bahía, normalmente el municipio involucrado, además de las cuestiones habituales de revisión de diseño e ingeniería comunes a todos los proyectos de construcción (que son más complicadas debido a las condiciones del sitio), requerirá un Informe de Impacto Ambiental [1]. Este proceso incluiría revisiones por parte del departamento de construcción de esa ciudad, así como de agencias regionales y estatales aplicables, como las citadas anteriormente para proyectos de dragado, excepto que las agencias de la Guardia Costera normalmente no estarían involucradas. En el desarrollo en California, el desarrollo propuesto sobre capas de lodo de la bahía también tendría que pasar por una comisión de planificación y un ayuntamiento para ser permitido. Este proceso respetaría el EIR, la CEQA y todos los demás organismos mencionados anteriormente. [8] En el caso de San Francisco, el proyecto tendría que ser aprobado por la Junta de Supervisores de San Francisco. [9]
En lo que respecta a San Francisco, se están experimentando algunas externalidades negativas interesantes debido al dragado de tierras en la Bahía. Las Millennium Towers, terminadas en 2008, se están hundiendo actualmente. Esto ha tenido un impacto negativo en los residentes de este edificio. En respuesta a este hundimiento, el fiscal de la ciudad de San Francisco ha decidido presentar una demanda contra el promotor, porque éste no informó a los residentes de la velocidad acelerada a la que se estaba hundiendo el edificio. [10] Si esta demanda tiene éxito para San Francisco, esto podría llevar a que en el futuro se realicen cambios de política en torno a la transparencia entre los desarrolladores y los compradores potenciales de los terrenos desarrollados.
El aumento del nivel del mar tendrá un enorme impacto en los ecosistemas que rodean y dentro de las bahías de todo el mundo. El aumento del nivel del mar en California engullirá completamente el lodo que constituye la Bahía de San Francisco . Para hacer frente al aumento del nivel del mar, la Comisión Costera de California ha adoptado directrices políticas para ayudar a California. [11]