Erozja wybrzeża - Coastal erosion

Ciężka erozja morska: upadek klifu w Hunstanton we wschodniej Anglii
Erozja morska w Valiyathura Kerala, Indie
Struktury przypominające tunele powstałe w wyniku erozji w Jinshitan Coastal National Geopark, Dalian , prowincja Liaoning , Chiny

Erozja przybrzeżna to utrata lub przemieszczenie gruntu lub długotrwałe usuwanie osadów i skał wzdłuż linii brzegowej w wyniku działania fal , prądów , pływów , wody napędzanej wiatrem, lodu wodnego lub innych skutków burz. Cofanie się linii brzegowej w kierunku lądu można zmierzyć i opisać w skali czasowej pływów, pór roku i innych krótkoterminowych procesów cyklicznych. Erozja przybrzeżna może być spowodowana działaniem hydraulicznym , ścieraniem , uderzeniami i korozją przez wiatr i wodę oraz innymi siłami, naturalnymi lub nienaturalnymi.

Na wybrzeżach nieskalistych erozja brzegowa powoduje powstawanie formacji skalnych w obszarach, w których linia brzegowa zawiera warstwy skalne lub strefy pęknięć o różnej odporności na erozję. Obszary miękkie ulegają erozji znacznie szybciej niż te twardsze, co zwykle skutkuje formami terenu, takimi jak tunele , mosty , kolumny i filary . Z czasem wybrzeże generalnie się wyrównuje. Bardziej miękkie obszary wypełniają się osadami erodowanymi z obszarów twardych, a formacje skalne ulegają erozji. Również abrazja często występuje na obszarach, gdzie występują silne wiatry, luźny piasek i miękkie skały. Wydmuchiwanie milionów ostrych ziarenek piasku daje efekt piaskowania . Efekt ten pomaga erodować, wygładzać i polerować skały. Definicja ścierania polega na ścieraniu i ścieraniu powierzchni skalnych poprzez mechaniczne działanie innych cząstek skały lub piasku.

Według IPCC wzrost poziomu mórz spowodowany zmianą klimatu zwiększy erozję wybrzeży na całym świecie, znacząco zmieniając wybrzeża i nisko położone obszary przybrzeżne.

Procesy przybrzeżne

Działanie hydrauliczne

Działanie hydrauliczne występuje, gdy fale uderzające w ścianę klifu sprężają powietrze w pęknięciach w ścianie klifu. To wywiera nacisk na otaczającą skałę i może stopniowo odpryskiwać i usuwać kawałki. Z biegiem czasu pęknięcia mogą się powiększać, czasami tworząc jaskinię . Odłamki spadają na dno morskie, gdzie są poddawane dalszemu działaniu fal.

Ścieranie

Ścieranie występuje, gdy fale powodują, że luźne kawałki gruzu skalnego ( piargi ) zderzają się ze sobą, krusząc się i odpryskując, stopniowo stając się mniejsze, gładsze i bardziej okrągłe. Piasek zderza się również z podstawą ściany klifu, odłupując małe kawałki skały z klifu lub powodując efekt korozji (ścierania), podobny do papieru ściernego.

Rozwiązanie

Rozwiązaniem jest proces, w którym kwasy zawarte w wodzie morskiej rozpuszczają niektóre rodzaje skał, takie jak kreda czy wapień.

Przetarcie

Ścieranie , znane również jako korozja , występuje, gdy fale rozbijają się o ściany klifu i powoli je erodują. Ponieważ fale morskie są zwrócone w stronę klifu, wykorzystuje również piargi z innych działań falowych do uderzania i odłamywania kawałków skały z wyższej ściany klifu, które można wykorzystać do tego samego działania falowego i ścierania.

Korozja

Korozja lub wietrzenie roztworowe/chemiczne występuje, gdy pH morza (wszystko poniżej pH 7,0) powoduje korozję skał na ścianie klifu. W ten sposób szczególnie narażone są ściany klifów wapiennych , które mają umiarkowanie wysokie pH. Akcja falowa zwiększa również szybkość reakcji poprzez usunięcie przereagowanego materiału.

Czynniki wpływające na tempo erozji

Czynniki podstawowe

Erozja wydm morskich na plaży Talace, Walia

Zdolność fale powodują erozję na klifie twarzy zależy od wielu czynników.

Twardość (lub odwrotnie, im erodibility ) morskich od strony skały jest sterowany przez skale wytrzymałości oraz obecność szczelin , pęknięć i rozkładana materiałów niespoistych, takie jak mułu i drobnego piasku .

Tempo, z jakim gruz spadający z klifu jest usuwany z wybrzeża, zależy od siły fal przecinających plażę . Energia ta musi osiągnąć poziom krytyczny, aby usunąć materiał z płata gruzu. Płaty gruzu mogą być bardzo trwałe i mogą trwać wiele lat, zanim całkowicie znikną.

Plaże rozpraszają energię fal przybrzeżnych i zapewniają ochronę sąsiedniego lądu.

Stabilność nabrzeża, czyli jego odporność na opuszczanie. Po ustabilizowaniu się, przybrzeże powinno się poszerzyć i skuteczniej rozpraszać energię fal, tak aby coraz mniej i słabsze fale docierały poza nie. Zaopatrzenie w materiał napływający na brzeg pod klifem pomaga zapewnić stabilną plażę.

Sąsiednia batymetria lub konfiguracja dna morskiego kontroluje energię fal docierających do wybrzeża i może mieć istotny wpływ na tempo erozji klifu. Ławice i ławice zapewniają ochronę przed erozją fal, powodując, że fale sztormowe pękają i rozpraszają swoją energię przed dotarciem do brzegu. Biorąc pod uwagę dynamiczny charakter dna morskiego, zmiany położenia mielizn i ław mogą powodować zmianę położenia wzdłuż brzegu erozji plaży lub klifu.

Na erozję wybrzeży duży wpływ ma podnoszący się poziom mórz na całym świecie. Na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych doszło do wielkich działań w kierunku zwiększonej erozji wybrzeży. Lokalizacje takie jak Floryda zauważyły ​​zwiększoną erozję wybrzeża. W odpowiedzi na te wzrosty Floryda i jej poszczególne hrabstwa zwiększyły budżety na uzupełnienie zerodowanych piasków, które przyciągają turystów na Florydę i pomagają wesprzeć wielomiliardowy przemysł turystyczny.

Czynniki wtórne

  • Procesy wietrzenia i transportu stoków
  • Hydrologia skarpy
  • Wegetacja
  • Erozja stopy klifu
  • Nagromadzenie osadów ze stóp klifowych
  • Odporność osadów stóp klifowych na ścieranie i transport
  • Ludzka aktywność

Czynniki trzeciorzędowe

  • Wydobywanie zasobów
  • Zarządzanie przybrzeżne

Metody kontroli

Istnieją trzy popularne formy metod kontroli erozji wybrzeża. Te trzy obejmują: kontrolę miękkiej erozji, kontrolę twardej erozji i relokację.

Kontrole twardej erozji

Ten obraz przedstawia typowy falochron używany do zapobiegania i kontrolowania erozji wybrzeża.

Metody kontroli erozji twardej zapewniają trwalsze rozwiązanie niż metody kontroli erozji miękkiej. Wały nadmorskie i ostrogi służyć jako pół-stałej infrastruktury. Konstrukcje te nie są odporne na normalne zużycie i będą musiały zostać odnowione lub odbudowane. Szacuje się, że średnia długość życia falochronu wynosi 50–100 lat, a ostrogi 30–40 lat. Ze względu na ich względną trwałość zakłada się, że struktury te mogą być ostatecznym rozwiązaniem problemu erozji. Nadmorskie mogą również pozbawić publiczny dostęp do plaży i drastycznie zmienić naturalny stan plaży. Groynes również drastycznie zmienia naturalny stan plaży. Niektórzy twierdzą, że ostrogi mogą skrócić przerwę między projektami odżywiania plaży, chociaż nie są postrzegane jako rozwiązanie problemu odżywiania plaży. Inną krytyką dotyczącą falochronów jest to, że mogą być drogie, trudne w utrzymaniu, a czasami mogą powodować dalsze szkody na plaży, jeśli zostaną nieprawidłowo zbudowane.

Naturalne formy kontroli twardej erozji obejmują sadzenie lub utrzymywanie rodzimej roślinności, takiej jak lasy namorzynowe i rafy koralowe.

Kontrola miękkiej erozji

Plaża z workami z piaskiem w miejscu huraganu Sandy.

Strategie miękkiej erozji odnoszą się do tymczasowych opcji spowolnienia skutków erozji. Te opcje, w tym worki z piaskiem i odżywianie na plaży , nie mają być rozwiązaniami długoterminowymi ani trwałymi. Inna metoda, czyli szorowanie plaży lub spychanie plaży, pozwala na stworzenie sztucznej wydmy przed budynkiem lub jako środek ochrony fundamentów budynku. Jednak istnieje federalne moratorium USA na wysadzanie plaż podczas sezonu lęgowego żółwi, od 1 maja do 15 listopada. Jedną z najczęstszych metod kontroli miękkiej erozji są projekty żywienia plaż. Projekty te obejmują pogłębianie piasku i przenoszenie go na plaże w celu przywrócenia piasku utraconego w wyniku erozji. W niektórych sytuacjach odżywianie plaż nie jest odpowiednim środkiem do podjęcia kontroli erozji, na przykład na obszarach z zapadami piasku lub częstymi i dużymi burzami. Dynamiczne umocnienie brzegowe , które wykorzystuje luźny bruk do naśladowania funkcji naturalnej plaży sztormowej , może być alternatywą dla miękkiej kontroli erozji w środowiskach o wysokiej energii, takich jak otwarte linie brzegowe.

Relokacja

Dalsze informacje: Zarządzane rekolekcje

Możliwa jest również relokacja infrastruktury wszelkich mieszkań dalej od wybrzeża. Przy odbudowie uwzględnia się naturalne procesy zarówno bezwzględnego, jak i względnego podnoszenia się i erozji poziomu morza . W zależności od czynników, takich jak nasilenie erozji, a także naturalny krajobraz nieruchomości, przeniesienie może po prostu oznaczać przemieszczenie się w głąb lądu na niewielką odległość lub przeniesienie może polegać na całkowitym usunięciu usprawnień z danego obszaru. Zazwyczaj poparcie społeczne dla „wycofywania się” było niskie.

Śledzenie

Burze mogą powodować erozję setki razy szybciej niż normalna pogoda. Porównania przed i po mogą być dokonywane na podstawie danych zebranych za pomocą pomiarów ręcznych, wysokościomierza laserowego lub urządzenia GPS zamontowanego na ATV. Dane z teledetekcji, takie jak sceny Landsat, mogą być wykorzystywane do wielkoskalowych i wieloletnich ocen erozji wybrzeża.

Przykłady

Erozja na małą skalę niszczy opuszczone tory kolejowe

Miejscem, w którym doszło do erozji klifowego wybrzeża , jest Wamberal w regionie Środkowego Wybrzeża Nowej Południowej Walii, gdzie domy zbudowane na szczycie klifów zaczęły zapadać się do morza. Dzieje się tak za sprawą fal powodujących erozję przede wszystkim materiału osadowego, na którym posadowione są fundamenty budynków.

Dunwich , stolica angielskiego średniowiecznego handlu wełną , zniknęła w ciągu kilku stuleci z powodu redystrybucji osadów przez fale. Ingerencja człowieka może również zwiększyć erozję wybrzeży: hallsands w Devon , w Anglii, była nadmorska wieś zmyte w ciągu roku 1917, bezpośrednio spowodowane wcześniejszym pogłębiania z gontu w zatoce naprzeciwko niego.

Wybrzeże Kalifornii, które ma miękkie klify ze skał osadowych i jest gęsto zaludnione, regularnie ma przypadki uszkadzania domów, gdy klify ulegają erozji. Diabelska Zjeżdżalnia , Santa Barbara , wybrzeże na północ od Ensenady i Malibu są regularnie dotknięte.

Linia brzegowa Holderness na wschodnim wybrzeżu Anglii, na północ od ujścia rzeki Humber , jest jedną z najszybciej erodujących linii brzegowych w Europie ze względu na miękkie gliniane klify i potężne fale. Groynes i inne sztuczne środki mające na celu utrzymywanie go pod kontrolą tylko przyspieszyły ten proces w dalszej części wybrzeża, ponieważ dryf przybrzeżny pozbawia plaże piasku, czyniąc je bardziej odsłoniętymi. The White Cliffs of Dover zostały również naruszone.

Linia brzegowa North Cove w stanie Waszyngton ulega erozji w tempie ponad 100 stóp rocznie, dzięki czemu obszar ten zyskał przydomek „Washaway Beach”. Znaczna część pierwotnego miasta zapadła się do oceanu. Mówi się, że obszar ten jest najszybciej erodującym wybrzeżem zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Ostatecznie podjęto środki, aby spowolnić erozję, przy czym w 2018 r. odnotowano znaczne spowolnienie tego procesu.

Fort Ricasoli w Kalkara , Malta już oznaki uszkodzenia, gdzie ziemia jest utrudniony

Fort Ricasoli , historyczna XVII-wieczna forteca na Malcie, jest zagrożona erozją wybrzeża, ponieważ została zbudowana na podatnym na erozję uskoku na cyplu. Niewielka część jednej ze ścian bastionu już się zawaliła, ponieważ ziemia pod nią uległa erozji, aw innych ścianach są również pęknięcia.

W El Campello w Hiszpanii erozja i awaria rzymskiej farmy rybnej wydobytej ze skały w pierwszym wieku pne została spotęgowana przez budowę bliskiego portu sportowego.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Obrazy