El lodo de la bahía consiste en depósitos gruesos de arcilla limosa blanda y 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 glaciares cíclicos.
Algunos ejemplos de lugares son la bahía de Cape Cod , la reserva Chongming Dongtan en Shanghái , 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 , la bahía de Casco , la bahía de Penobscot y la bahía de Morro .
El lodo de la bahía presenta una baja resistencia al corte , alta compresibilidad y baja permeabilidad , lo que lo hace peligroso para construir en regiones con actividad sísmica como la zona de la bahía de San Francisco . La densidad aparente típica del lodo de la bahía es de aproximadamente 1,3 gramos por centímetro cúbico.
Los lodos de las bahías suelen tener un alto contenido orgánico , que consiste en organismos descompuestos a menores profundidades, pero también pueden contener criaturas vivientes cuando se encuentran en la capa superior del suelo y quedan expuestos por las mareas bajas; entonces, se los llama marismas , una zona ecológica importante para las aves playeras y muchos tipos de organismos marinos. No se prestó gran atención a la incidencia de los lodos de las bahías más profundas hasta las décadas de 1960 y 1970, cuando se intensificó la invasión del desarrollo en ciertas bahías de América del Norte, lo que requirió un diseño geotécnico de las cimentaciones. [1]
El lodo de bahía tiene su propia abreviatura geológica oficial: [2] la designación para el lodo de bahía más antiguo del Cuaternario es Qobm y el acrónimo para el lodo de bahía más joven del Cuaternario es Qybm . A menudo se encuentra una capa aluvial sobre el lodo de bahía más antiguo.
En relación con los canales de navegación , a menudo es necesario dragar el fondo de la bahía y transportar en barcaza el material excavado a una ubicación alternativa. En este caso, se suelen realizar análisis químicos del lodo de la bahía para determinar si hay niveles elevados de metales pesados , PCB u otras sustancias tóxicas que se sabe que se acumulan en un entorno bentónico . No es raro dragar el mismo canal repetidamente (en un lapso de diez a treinta años) ya que los sedimentos que se asientan posteriormente son propensos a volver a depositarse en el fondo abierto de un valle estuarino.
Los lodos de bahía se originan a partir de dos fuentes generalizadas. En primer lugar, los depósitos aluviales de arcillas, limos y arena se producen a partir de arroyos tributarios de una bahía determinada. La extensión de estos depósitos interglaciares no consolidados generalmente 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 separada y distinta. Por lo tanto, los lodos de bahía son registros temporales importantes de la actividad glacial y el flujo de los arroyos durante todo el 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 hasta 0,5 a 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 las capas. En el caso del canal de Bristol en la bahía del Reino Unido, la formación de lodo ha estado ocurriendo al menos desde la etapa Eemian (conocida como la etapa Sangamonian en América del Norte ), o hace unos 130.000 años. [4] En otros casos, como en la bahía de San Francisco , la deposición se ha visto interrumpida por los 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 denominan lodo de bahía joven y lodo de bahía antiguo . Las actividades humanas también pueden afectar la deposición; Casi la mitad del lodo de Young Bay en la bahía de San Francisco se depositó en el período 1855-1865, como resultado de la minería de placer en las estribaciones de Sierra Nevada .
La construcción en los terrenos con lodo de la bahía es difícil debido a la baja resistencia del suelo y a su alta compresibilidad. Se pueden construir edificios muy livianos en los terrenos con lodo de la bahía si hay una capa suficientemente gruesa de suelo que no sea de lodo de la bahía por encima del lodo de la bahía, pero los edificios que imponen cargas significativas deben apoyarse en cimientos profundos que se apoyen en capas más rígidas debajo del lodo de la bahía, o que obtengan apoyo de la fricción en el lodo de la bahía. Incluso con cimientos profundos, surgen dificultades porque el suelo circundante probablemente se asentará con el tiempo, lo que podría dañar las conexiones de servicios públicos al edificio y hacer que la entrada se hunda por debajo del nivel de la calle.
Se han construido varios edificios notables sobre lodos de bahía, empleando típicamente diseños de mitigación especiales para soportar riesgos sísmicos y problemas de asentamiento. Para complicar los problemas de diseño, a veces se encuentra relleno (que comenzó alrededor de 1850 d. C.) 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, anclados 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 la tierra 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 lodos de bahía, al igual que el hotel Westin en Millbrae, California , y la iglesia Trinity en Copley Square de Boston. De hecho, todo el distrito Back Bay de Boston recibe su nombre de la bahía de mareas que ahora cubre. El Aeropuerto Internacional Logan y el Aeropuerto Internacional de San Francisco también están construidos sobre lodos de bahía.
Cuando la capa de lodo queda expuesta en la franja de marea, se forman marismas que proporcionan un ecotono único que ofrece 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 solo no pueden ganar tracción para perseguirlos, sino que en realidad quedarían atrapados en los lodos que se hunden. Los lodos también son un sustrato importante para la productividad primaria de los pantanos , incluidas las zosteras marinas , las zosteras y las cespitosas . Además, son el hogar de una gran variedad de moluscos y artrópodos estuarinos . La bahía Richardson, por ejemplo, expone un tercio de su extensión superficial como marisma durante la marea baja, que alberga una extensión productiva de zosteras marinas y también una gran comunidad de aves playeras.
Los mamíferos como la foca común pueden utilizar los lodazales para salir de las aguas de los estuarios; sin embargo, los mamíferos más grandes, como las ballenas jorobadas, pueden quedar varados accidentalmente durante las mareas bajas. Cabe señalar que, normalmente, las ballenas jorobadas no frecuentan los estuarios que contienen lodazales, pero al menos una ballena errante, publicitada por los medios como Humphrey, la ballena jorobada , quedó atrapada en un lodazal en 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 , los ejemplos más destacados son: (a) el banco Stellwagen formado entre 16.000 y 9000 a. C. por la glaciación de la bahía de Cape Cod en Massachusetts , (b) la bahía de Florida, (c) la bahía de Morro y la bahía de San Francisco en California y (d) Knik & Turnagain Arms en Anchorage, Alaska. En el Reino Unido, se encuentran grandes yacimientos de lodos de bahía 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 importante formación sustentada por lodos de bahía.
En Asia, la reserva natural de Chongming Dongtan, en Shanghái (China), es un ejemplo de una formación de lodo de bahía a gran escala. La costa atlántica de África alberga el Banco de Arguin , una reserva natural declarada Patrimonio de la Humanidad en el país de Mauritania . El Banco de Arguin es una vasta zona sustentada por lodo de bahía.
Cuando se construye sobre capas de lodo de bahía o cuando se draga el fondo de un estuario, pueden surgir diversos marcos regulatorios . Normalmente, en los Estados Unidos, se lleva a cabo un Informe de Impacto Ambiental , así como una investigación geotécnica, como precedente de cualquier construcción importante sobre lodo de bahía. Combinados, estos informes han desarrollado gran parte de la base de datos existente sobre las características del lodo de bahía, que con frecuencia produce datos de campo originales de perforaciones del suelo. Estos datos han demostrado que en muchos lugares los lodos de bahía menos profundos contienen concentraciones de mercurio , plomo , cromo , hidrocarburos de petróleo , PCB, pesticidas y otros productos químicos que exceden los límites tóxicos: un registro geológico de las actividades humanas del siglo pasado. Estos datos son particularmente importantes de considerar 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 por 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 de dragado y, a menudo, una Declaración de Impacto Ambiental completa de conformidad con la Ley Nacional de Política Ambiental . Normalmente se requeriría una revisión adicional por parte de la Guardia Costera de los Estados Unidos . Dentro de las jurisdicciones de cada estado, como California , se debe presentar un Informe de Impacto Ambiental para el dragado de cualquier importancia; además, normalmente se exigirían revisiones de la agencia por parte de la Comisión Costera de California y la Junta Regional de Control de Calidad del Agua . Todos estos organismos reguladores cumplen una función importante a la hora de decidir si se puede dragar un área o no. Sin embargo, el organismo más importante es la Ley de Calidad Ambiental de California (CEQA). Esta legislación rectora es la razón de los Informes de Impacto Ambiental , las costosas medidas de mitigación y los arduos procesos de revisión. Uno de los principales objetivos de la CEQA es promover la cooperación entre agencias 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]
En el caso de los edificios propuestos sobre las capas de lodo de la bahía, normalmente el municipio en cuestión, además de las cuestiones habituales de revisión de ingeniería y diseño comunes a todos los proyectos de construcción (que son más complicadas debido a las condiciones del sitio), exigirá un Informe de Impacto Ambiental [1]. Este proceso incluiría revisiones por parte del departamento de construcción de esa ciudad, así como de las agencias regionales y estatales correspondientes, como las citadas anteriormente para los proyectos de dragado, excepto que las agencias de la Guardia Costera normalmente no se verían afectadas. En el caso de los proyectos de desarrollo en California, los proyectos propuestos sobre las capas de lodo de la bahía también tendrían que pasar por una comisión de planificación y un consejo municipal para ser autorizados. 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 por parte de la Bahía. Las Millennium Towers, que se completaron en 2008, se están hundiendo actualmente. Esto ha tenido un impacto negativo en los residentes de este edificio. En respuesta a este hundimiento, el abogado de la ciudad de San Francisco ha decidido presentar una demanda contra el desarrollador, porque este no informó a los residentes de la velocidad acelerada a la que se estaba hundiendo el edificio. [10] Si esta demanda resulta exitosa para San Francisco, esto podría llevar a que se realicen cambios de política en el futuro en torno a la transparencia entre los desarrolladores y los compradores potenciales de los terrenos urbanizados.
El aumento del nivel del mar tendrá un enorme impacto en los ecosistemas que rodean y se encuentran dentro de las bahías de todo el mundo. El aumento del nivel del mar en California engullirá por completo el lodo de la bahía que forma 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]