Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Барьерный остров на фоне других прибрежных рельефов

Барьерные острова - это прибрежные формы рельефа и тип системы дюн, которые представляют собой исключительно плоские или комковатые участки песка, которые образуются под действием волн и приливов параллельно материковому побережью. Обычно они встречаются в цепочках, состоящих из чего угодно, от нескольких островов до более чем дюжины. Они могут изменяться во время штормов и других воздействий, но поглощают энергию и защищают береговые линии и создают зоны защищенных вод, где могут процветать водно-болотные угодья . Цепь барьеров может непрерывно простираться более чем на сотню километров, за исключением приливных бухт , разделяющих острова, самым длинным и широким из которых является остров Падре в Техасе. [1]Иногда важный залив может закрыться навсегда, превращая остров в полуостров , создавая таким образом барьерный полуостров . [2] Длина и ширина барьеров и общая морфология берегов барьеров связаны с параметрами, включая диапазон приливов , энергию волн , поступление наносов , тенденции уровня моря и средства контроля фундамента . [3] Количество растительности на барьере имеет большое влияние на высоту и развитие острова. [4]

Цепи барьерных островов можно найти примерно на 13-15% береговых линий мира. [5] Они отображают различные параметры настройки, предполагая, что они могут формироваться и поддерживаться в различных средах. Было выдвинуто множество теорий для объяснения их образования.

Искусственное морское сооружение, построенное параллельно берегу, называется волнорезом . С точки зрения прибрежной морфодинамики , он действует аналогично естественному барьерному острову, рассеивая и уменьшая энергию волн и течений, ударяющих по берегу. Следовательно, это важный аспект прибрежной инженерии .

Составные части [ править ]

Нижний берег

Берег - это часть барьера, где океан встречается с берегом острова. Само тело барьерного острова отделяет береговую поверхность от береговой линии и лагуны / приливной равнины . Общие характеристики нижней части берега - мелкий песок с илом и, возможно, илом. Дальше в океан осадок становится мельче. Эффект волн в этой точке слабый из-за глубины. Биотурбация является обычным явлением, и многие окаменелости можно найти в отложениях нижнего берега в геологической летописи.

Средний берег

Средняя береговая стена расположена в верхней части берега. Средняя часть берега из-за своей глубины сильно подвержена влиянию волн. Ближе к берегу песок среднезернистый, с частыми частями ракушек. Поскольку волновое воздействие более тяжелое, биотурбация маловероятна.

Верхний берег

Верхняя прибрежная полоса, примыкающая к линии малой воды , постоянно покрытая водой и являющаяся зоной активных перемещений песка и гравия постоянно влияет на действия волн. Это приводит к развитию осадочных структур типа «елочка» из-за постоянно меняющегося потока волн. Песок крупнее.

Береговой

Foreshore это область на земле между высоким и отливом. Как и верхняя часть берега, она постоянно подвергается воздействию волн. Присутствуют перекрестная слоистость и слоистость , а также более крупнозернистый песок из-за высокой энергии, возникающей при столкновении волн. Песок тоже очень хорошо отсортирован .

Backshore

Backshore всегда выше самой высокой точки уровня воды. Бермы также находятся здесь , который отмечает границу между береговой полосой и backshore. Здесь важен ветер, а не вода. Во время сильных штормов высокие волны и ветер могут выносить и размывать отложения с тыла.

Дюны

Прибрежные дюны , созданные ветром, типичны для барьерного острова. Они расположены в верхней части тыльного берега. Дюны будут иметь характеристики типичных эоловых дюн, обдуваемых ветрами. Разница в том, что дюны на барьерном острове обычно содержат корни прибрежной растительности и морские биотурбации.

Лагуна и приливные отмели

Лагуны и плоский приливной район расположен позади дюн и backshore области. Здесь вода неподвижна, что позволяет оседать мелким илам, песку и грязи. Лагуны могут стать хозяином анаэробной среды. Это позволит сформировать большое количество грязи, богатой органическими веществами. Растительность тоже обычное дело.

Местоположение [ править ]

Барьерные острова можно наблюдать на всех континентах Земли, кроме Антарктиды.

Австралия [ править ]

Мортон-Бэй , на восточном побережье Австралии и прямо к востоку от Брисбена , защищен от Тихого океана цепью очень больших барьерных островов. С севера на юг они Bribie остров , остров Мортон , Северный остров Stradbroke и Южный остров Stradbroke (последние два раньше один остров , пока шторм не создал канал между ними в 1896 году). Остров Северный Страдброк - второй по величине песчаный остров в мире, а остров Мортон - третий по величине.

Остров Фрейзер , еще один барьерный остров, расположенный в 200 км к северу от залива Мортон на той же береговой линии, является крупнейшим песчаным островом в мире.

Соединенные Штаты [ править ]

Барьерные острова наиболее заметны на восточном побережье США и побережье Мексиканского залива, где каждый штат, простирающийся от Мэна до Флориды и от Флориды до Техаса на каждом побережье, имеет хотя бы часть барьерного острова, протяженностью более двадцати пяти лет. Флорида. Эта сеть международная. Он начинается на островах Магдалины в Квебеке и заканчивается в Мексике. На тихоокеанском побережье США нет барьерных островов из-за скалистого берега и короткого континентального шельфа, но можно найти барьерные полуострова. Барьерные острова также можно увидеть на арктическом побережье Аляски.

Канада [ править ]

Барьерные острова также можно найти в Приморской Канаде и других местах на побережье. Хороший пример - залив Мирамичи , Нью-Брансуик , где остров Портидж, а также остров Лисий и остров Хей защищают внутренний залив от штормов в заливе Святого Лаврентия .

Мексика [ править ]

Побережье Мексиканского залива имеет множество барьерных островов и барьерных полуостровов.

Новая Зеландия [ править ]

Барьерные острова более распространены на севере обоих основных островов Новой Зеландии. Известные барьерные острова в Новой Зеландии включают остров Матакана , который охраняет вход в гавань Тауранга , и остров Кролика на южной оконечности Тасманского залива / Те Тай-о-Аорере . См. Также Boulder Bank Нельсона Харбора ниже.

Европа [ править ]

Барьерные острова можно наблюдать в Балтийском море, и они являются отличительной чертой Вадденских островов , которые простираются от Нидерландов до Дании. Лидо-ди-Венеция и Пелестрина - известные барьерные острова Венецианской лагуны, которые веками защищали город Венецию в Италии. Пляж Чесил на южном побережье Англии развивался как барьерный пляж. [6]

Процессы [ править ]

Миграция и промывка

Во время штормов уровень воды может быть выше, чем на острове. Эта ситуация может привести к чрезмерному смыву , в результате которого песок переносится с передней части острова на верхнюю и / или внутреннюю сторону острова. Этот процесс приводит к эволюции и миграции барьерного острова. [7]

Концепция критической ширины

Барьерные острова часто имеют определенную ширину. Термин «концепция критической ширины» обсуждался применительно к барьерным островам, затоплениям и отложениям смыва с 1970-х годов. Концепция в основном утверждает, что процессы промывки были эффективны при миграции барьера только в том случае, если ширина барьера меньше критического значения. Остров не сузился ниже этих значений, потому что промывка была эффективной для переноса наносов через барьерный остров, тем самым не отставая от скорости отступания береговой линии океана. На участках острова с большей шириной наблюдались отложения смыва, которые не доходили до берега залива, и остров сужался из-за спада береговой линии океана, пока не достиг критической ширины. Единственный процесс, который расширил барьер за пределы критической ширины, - это нарушение,формирование частично субаэральной отмели паводка и последующее закрытие водозабора.[8] Для настоящего обсуждения критическая ширина барьера определяется как наименьший поперечный размер, который сводит к минимуму чистую потерю наносов с барьерного острова в течение определенного срока действия проекта. Величина критической ширины связана с источниками и стоками песка в системе, такими как объем, хранящийся в дюнах и чистый перенос песка вдоль берега и поперек берега, а также высота острова. [9] Концепция критической ширины важна для крупномасштабного восстановления барьерных островов, при котором острова восстанавливаются до оптимальной высоты, ширины и длины для обеспечения защиты устьев рек, заливов, болот и пляжей на материке. [10]

Теории формации [ править ]

Внешний барьер на Лонг-Айленде
В барьерных островах Миссисипи Алабама охраняющих Mobile Bay и Миссисипи звук

Ученые предложили многочисленные объяснения образования барьерных островов за более чем 150 лет. Есть три основных теории: оффшорный бар, образование слюны и погружение. [3] Ни одна теория не может объяснить возникновение всех барьеров, которые широко распространены вдоль береговых линий мира. Ученые принимают идею о том, что барьерные острова, включая другие типы барьеров, могут образовываться с помощью ряда различных механизмов. [11]

Похоже, есть некоторые общие требования к образованию. Системы барьерных островов легче всего развиваются на побережьях, где преобладают волны с диапазоном приливов от небольшого до умеренного. Берега подразделяются на три группы в зависимости от диапазона приливов : микротидальные, диапазон приливов 0–2 метра; мезотидальный, диапазон приливов 2–4 метра; и макротидально, диапазон приливов> 4 м. Барьерные острова обычно образуются в основном вдоль микропливных берегов, где они обычно хорошо развиты и почти непрерывны. Они реже образуются на мезотидальных побережьях, где они обычно короткие с обычными приливными бухтами. Барьерные острова очень редки на макротидальных побережьях. [12]Наряду с небольшим диапазоном приливов и приливов и преобладанием волн на побережье должен быть шельф с относительно низким градиентом. В противном случае скопление песка в песчаной косе не произойдет, а вместо этого будет рассеяно по всему берегу. Достаточное количество наносов также необходимо для образования барьерных островов. [5] Последним важным требованием для образования барьерного острова является стабильный уровень моря. Особенно важно, чтобы уровень моря оставался относительно неизменным во время образования и роста барьерных островов. Если изменения уровня моря будут слишком резкими, времени будет недостаточно для воздействия волн, чтобы накапливать песок в дюну, которая в конечном итоге станет барьерным островом из-за обострения.. Для образования барьерных островов требуется постоянный уровень моря, чтобы волны могли концентрировать песок в одном месте. [13]

Теория оффшорного бара [ править ]

В 1845 году француз Эли де Бомон опубликовал отчет о формировании барьеров. Он считал, что волны, движущиеся по мелководью, взбивают песок, который откладывается в виде подводной косы, когда волны разбиваются и теряют большую часть своей энергии. По мере того, как полосы развивались вертикально, они постепенно поднимались над уровнем моря, образуя барьерные острова.

Теория образования косы [ править ]

Американский геолог Гроув Карл Гилберт впервые в 1885 году утверждал, что барьерные отложения пришли из прибрежных источников. Он предложил , чтобы осадок , двигающийся в зоне выключателя через агитацию волн в дрейфе вдольберегового бы построить вертела , отходящее от мысов параллельно берега. Последующее прорыв косы штормовыми волнами приведет к образованию барьерных островов. [14]

Теория погружения [ править ]

Остров Дерниер в 1853 и 1978 годах. Действие волн отделяет острова Дерниер от материка.

Уильям Джон Макги рассуждал в 1890 году , что Восток и побережья залива о Соединенных Штатах проходили затопление, о чем свидетельствует многочисленные затопленных речные долины , которые происходят вдоль этих берегов, в том числе Raritan , Делавэр и Чесапик бухт. Он считал, что во время погружения прибрежные хребты отделялись от материка, а за гребнями образовывались лагуны. [15] Он использовал барьерные острова Миссисипи-Алабама (состоит из Кэт , Корабль , Хорн , Пти-Буа и Дофин).Острова) в качестве примера, где прибрежное погружение сформировало барьерные острова. Позднее было показано, что его интерпретация неверна, когда более точно были определены возрасты прибрежной стратиграфии и отложений. [16]

Вдоль побережья Луизианы бывшие лопасти дельты реки Миссисипи были переработаны под воздействием волн, образуя комплексы пляжных хребтов. Продолжительное опускание болот за заграждениями превратило эти ранее покрытые растительностью водно-болотные угодья в районы открытой воды. За 125 лет, с 1853 по 1978 год, две небольшие полузащищенные бухты за барьером превратились в большой водоем озера Пелто, что привело к отделению островов Дернирес от материка. [11]

Boulder Bank [ править ]

Необычная природная структура Новой Зеландии может дать ключ к разгадке процессов образования барьерных островов. Boulder банк , у входа в Нельсон Хейвен в северной части Южного острова , является уникальным 13-километровый участок каменистой подложки несколько метров в ширину. Строго говоря, это не барьерный остров, так как он связан с материком одним концом. Боулдер-банка сложена гранодиоритами.от Маккей-Блафф, который находится недалеко от точки, где берег соединяется с материком. До сих пор ведутся споры о том, какой процесс или процессы привели к появлению этой странной структуры, хотя дрейф берега является наиболее принятой гипотезой. С 1892 года проводятся исследования по определению скорости передвижения валунов. Скорость движения гравия верхнего слоя оценивается в 7,5 метров в год. [17]

Экологическое значение [ править ]

Барьерные острова критически важны для смягчения последствий океанских волн и других штормов для водных систем на материковой стороне барьерного острова, а также для защиты береговой линии. Это эффективно создает уникальную среду с относительно низким потреблением энергии и солоноватой водой . В результате таких условий в зависимости от окружающей среды может возникнуть множество систем водно-болотных угодий, таких как лагуны, устья и / или болота. Обычно они являются богатой средой обитания для разнообразной флоры и фауны. Без барьерных островов эти водно-болотные угодья не могли бы существовать; они будут уничтожены ежедневными океанскими волнами и приливами, а также океанскими штормами. Один из самых ярких примеров - острова Луизианы с барьером . [18]

См. Также [ править ]

  • Северный Фризский Барьерный остров
  • Внешние банки
  • Вирджинские Барьерные острова
  • Барьерные острова Нью-Йорка
  • Барьерные острова Техаса
  • Морские острова
  • Остров Лонг-Бич
  • Остров Лысой Головы

Примечания [ править ]

  1. ↑ Гаррисон, младший, младший, Уильямс, Дж., Поттер Миллер, С., Вебер, ET, II, МакМечан, Г., и Зенг, X., 2010, «Исследование с помощью георадара на острове Северный Падре; последствия для архитектуры интервала барьерных островов, модели роста проградационных микротидальных барьерных островов и цикличности уровня моря в Мексиканском заливе: " Journal of Sedimentary Research, 'v. 80, p. 303–319.
  2. ^ Blevins, D. (2017). Барьерные острова Северной Каролины: чудеса песка, моря и неба . Пресса Университета Северной Каролины. п. 3. ISBN 978-1-4696-3250-6. Проверено 15 сентября 2020 .
  3. ^ a b Дэвис-младший, стр. 144.
  4. ^ Дуран Винент, Оренсио; Мур, Лаура Дж. (2015). «Бистабильность барьерного острова, вызванная биофизическими взаимодействиями». Изменение климата природы . 5 (2): 158–162. Bibcode : 2015NatCC ... 5..158D . DOI : 10.1038 / nclimate2474 .
  5. ^ a b Смит, QHT, Хип, А.Д., и Никол, С.Л., 2010, «Происхождение и формирование устьевого барьерного острова, остров Тапора, Новая Зеландия:» Журнал прибрежных исследований, т. 26, с. 292–300.
  6. ^ Goudie, Эндрю (1990). Формы суши Англии и Уэльса . Оксфорд: Basil Blackwell Ltd., стр. 264. ISBN 0631173064.
  7. ^ Лоренцо-Труба, J .; Эштон, А. (2014). «Переворот, утопление и прерывистое отступление: отчетливые способы реакции барьера на повышение уровня моря, возникающие из простой морфодинамической модели» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли . 119 (4): 779–801. Bibcode : 2014JGRF..119..779L . DOI : 10.1002 / 2013JF002941 . hdl : 1912/6714 .
  8. ^ Leatherman, SP (1976). «Барьерная миграция острова: оценка процесса смыва». Рефераты Геологического общества Америки с программами . 8 : 215.
  9. Перейти ↑ Rosati, JD (2009). «Концепции функционального восстановления Барьерных островов» (инженер научно-исследовательского центра экологической лаборатории Виксбурга). Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ Розати, JD; Dean, RG; Стоун, GW (2007). «Морфологическая эволюция оседающих барьерных островных систем». Труды 30-й Международной конференции по прибрежной инженерии, World Scientific Press, in Press .
  11. ^ a b Дэвис-младший, стр. 147
  12. ↑ Boggs, S., Jr., 2012, Принципы седиментологии и стратиграфии: Нью-Джерси, Pearson Education, Inc., 585 стр.
  13. ^ Прибрежный центр услуг, НОАА Прибрежные услуги Центр Барьерные острова: Формирование и эволюция архивации 8 августа 2010, в Wayback Machine . Доступ 10 апреля 2011 г.
  14. Перейти ↑ Davis Jr., pp. 144–145
  15. ↑ Дэвис-младший, стр. 145
  16. ^ Мортон, стр. 2
  17. Перейти ↑ MR Johnson (2001). «Нельсон Боулдер Бэнк». Новозеландский журнал геологии и геофизики . 44 : 79–88. DOI : 10.1080 / 00288306.2001.9514924 . S2CID 129743083 . 
  18. ↑ Stone, GW, и McBride, RA, 1998, «Барьерные острова Луизианы и их значение в защите водно-болотных угодий: прогнозирование изменения береговой линии и последующего воздействия волнового климата»: Journal of Coastal Research, v. 14, p. 900–915.

Ссылки [ править ]

  • Дэвис младший, Ричард А .; Фитцджеральд, Дункан М. (2004), Пляжи и побережья , Соединенное Королевство: Blackwell Publishing , ISBN 978-0-632-04308-8
  • Мортон, Роберт А. (2007), Исторические изменения на Барьерных островах Миссисипи-Алабама и роль экстремальных штормов, уровня моря и деятельности человека (PDF) , Геологическая служба США

Внешние ссылки [ править ]