Лагуна Уошдайк
| Лагуна Уошдайк | |
|---|---|
| Вайтаракао ( маори ) | |
  Лагуна Уошдайк | |
| Расположение | Кентербери, Новая Зеландия |
| Координаты | 44 ° 21'49 "ю.ш., 171 ° 15'09" в.д. / 44,3637 ° ю.ш., 171,2525 ° в.д. |
| Тип | лагуна |
| Площадь поверхности | 48 га (0,48 км 2 ) |
Лагуна Уошдайк — солоноватая мелкая прибрежная лагуна примерно в 1 км (0,62 мили) к северу от Тимару , Южный Кентербери , Новая Зеландия . Лагуна резко уменьшилась в размерах с 1881 года, когда она составляла примерно 253 га (630 акров), сейчас она составляет менее 48 га (0,48 км²). 2 ) в районе. Он окружен барьерным пляжем длиной 3 километра (1,9 мили) и высотой 3 метра (9,8 фута) над уровнем прилива в самой большой точке (см. Рисунок 1). Уменьшение размера лагуны связано со строительством волнолома в порту Тимару, который предотвращает попадание крупных отложений и пополнение барьера Уошдайк. Это важно, поскольку лагуна и окружающие ее 250 гектаров (620 акров) классифицируются как заповедник дикой природы и демонстрируют роль человеческих структур в эволюции береговой линии. [ 1 ]
Классификация
[ редактировать ]Лагуна Уошдайк - это прибрежное озеро, лагуна «задушенного» типа, поскольку она отделена от моря застроенной перемычкой и имеет лишь минимальное приливное воздействие (<5% общего приливного воздействия на побережье в лагуне). Лагуны этого типа обычно образуются вдоль береговых линий с высокой энергией и микроприливами, имеют высокое соотношение пресной и соленой воды и редко выходят в океан. Этот тип лагун отличается от более «открытых» лагун, которые открыты к океану через один или несколько каналов, имеют меньший процент пресной воды и образуются непосредственно в конце устьев крупных рек. [ 2 ] Лагуны образуются, когда прибрежный транспорт накапливает отложения в устье источника воды, отсекая его или отводя от прямого попадания в океан. Для того чтобы лагуна образовала барьер, необходим источник как крупных, так и мелких наносов: мелкая фракция обычно возникает в результате переноса вдоль берега, а крупная фракция обычно возникает в результате переноса наносов из устьев рек. [ 1 ] Создаваемые барьеры основаны на нарастании отложений, по крайней мере, равном скорости эрозии, чтобы лагуна оставалась отделенной от океана. На этот баланс также влияют изменения уровня моря: повышение приводит к преодолению барьера, а падение позволяет меньшему барьеру удерживать лагуну отдельно. [ 3 ]
В мире существует множество примеров таких относительно закрытых лагунных систем. Большинство из них имеют значительную экологическую ценность, поэтому важно сохранять баланс между пресной и соленой водой. [ 4 ] Примеры включают Куронг , Австралия, 260 квадратных километров (100 квадратных миль), Лагуна-де-Араруама (Бразилия, 10 360 квадратных километров (4000 квадратных миль)), озеро Сент-Люсия (Южная Африка, 312 квадратных километров (120 квадратных миль)) и Озеро Сонгкхла (Таиланд, 1040 квадратных километров (400 квадратных миль)). Если бы источники наносов для этих барьеров были удалены, их барьеры были бы размыты, и на месте лагун образовались бы заливы с затоплением. [ 5 ]
Формирование и установка
[ редактировать ]Лагуна Уошдайк образовалась в результате формирования пляжного барьера из смешанного песка и гравия (МСГ) (рис. 2), позволяющего речной воде из ручья Уошдайк скапливаться позади него с некоторой приливной инфильтрацией через барьер. Барьерный тип MSG встречается относительно редко и имеет свой уникальный набор процессов и морфологии. Барьеры MSG формируются в основном на парагляциальных побережьях, где имеется большое количество крупнозернистых отложений и в условиях штормовых волн, во время которых больше наносов выносится на берег. [ 6 ] Они также образуют крутые склоны в условиях высоких волн. [ 7 ] и имеют очень высокий уровень просачивания пресной воды в океан из-за большого диапазона размеров зерен, увеличивающих проницаемость. [ 8 ] Другой особенностью является зональность отложений на барьере. Грубые, плоские отложения образуют гребень, в то время как крупные, сферические и стержнеобразные отложения образуют внешнюю часть, а заполнение барьера состоит из отложений более мелкого размера. [ 9 ] Лагуна Уошдайк — полезный пример барьера, обладающего всеми этими характеристиками. [ 10 ]
Лагуна расположена в южной части залива Кентербери . Эта береговая линия характеризуется смешанными песчано-галечными пляжами и южными прибрежными течениями. Эти течения переносят грубые отложения граувакки, достигшие побережья, по разветвленным рекам, берущим начало в Южных Альпах, и мелкие отложения с дальнего побережья. [ 11 ] Южные течения толкают их на север, а затем они откладываются на барьере Уошдайк, заставляя его оставаться выше отметки прилива и образовывать лагуну. [ 10 ]
Южное течение, идущее вверх с юга Южного острова Новой Зеландии, сформировало цепь лагун вдоль восточного и южного побережья острова, включая лагуны Вайтуна , Вайноно и Уошдайк, лагуну Куперса / Муриваи и озеро Элсмир / Те Вайхора . [ 1 ] Как и Уошдайк, эти закрытые лагуны также могут стать гораздо более открытыми системами в ближайшем будущем.
В настоящее время коса Кайторете (окружающая озеро Элсмир/Те Вайхора) подвергается эрозии, особенно на ее южной оконечности, из-за прибрежного вращения течений. Также возможно, что в ближайшие десятилетия он навсегда прорвется, образуя открытую бухту. [ 12 ]
Лагуна Вайтуна также находится под угрозой прорыва, но в данном случае именно механизмы, а не эрозия, открывают прибрежное озеро к океану. Это для того, чтобы его можно было использовать для охоты и позволить выпасать скот на его берегах. [ 1 ] Однако теперь его открывают чаще, увеличивая естественную соленость лагуны. Влияние этого на местные виды рыб и птиц до сих пор не до конца изучено. [ 13 ]
Проблемы управления
[ редактировать ]В настоящее время лагуна сокращается с угрожающей скоростью. Барьер отступил на 400 метров (1300 футов) в период с 1865 по 1987 год (3,2 метра (10 футов) в год). [ 14 ] В 1992 году было предсказано, что к 2000 году лагуна полностью исчезнет. Хотя этого еще не произошло, это все еще возможно в ближайшем будущем. Это приведет к затоплению промышленной зоны Уошдайка и потере среды обитания диких животных в заповеднике. [ 10 ]
Резкое сокращение площади лагуны можно, по крайней мере частично, объяснить строительством порта Тимару, которое началось в 1878 году. [ 14 ] При строительстве портового волнолома длиной 700 метров (2300 футов) (рис. 3) подача наносов с юга блокируется и не достигает района лагуны Уошдайк. С момента строительства побережье Вашдайк-Опихи потеряло 2 620 000 кубических метров (93 000 000 кубических футов) наносов в год, в то время как побережье к югу от порта накапливает наносы, образуя 80 гектаров новой земли. [ 15 ] Это большая потеря для севера порта, которую невозможно заменить существующими береговыми транспортными механизмами. [ 10 ]
Волнорез порта истощает барьер крупных отложений, идущих от рек на юг. [ 1 ] Как показано на Рисунке 4, до строительства волнолома мелкие и крупные отложения переносились с юга и откладывались на барьере Уошдайк. Однако после строительства волнолома крупные осадки не могут достичь барьера, поскольку скапливаются на южной стороне порта. Некоторое количество осадков поступает дальше в море в обход волнолома, но это значительно меньшая нагрузка.
Без поступления наносов эрозия барьера происходит быстро, поскольку продолжаются обычные процессы, такие как вымывание. Это происходит, когда волны ударяются о барьер и выталкивают осадки со стороны океана на сторону лагуны, при этом со стороны океана не поступает осадок, который мог бы восстановить барьер. [ 3 ] Это означает, что барьер мигрирует к суше по мере переделки гребней барьера. [ 16 ] Соотношение мелких и крупных отложений, составляющих барьер, также увеличивается. Крупные отложения защищают барьерную конструкцию от океанских волн и ветровых волн . Без этих отложений мелкие частицы гораздо более уязвимы для удаления, что делает барьерную конструкцию более уязвимой. [ 17 ] Максимальная высота волн на этом участке побережья в октябре составила 6,3 метра (21 фут). [ 18 ] и другие исследования зафиксировали частые буруны высотой около 5 метров (16 футов). [ 1 ] Это означает, что барьеру часто приходится иметь дело с событиями превышения.
Еще одним фактором, препятствующим поступлению крупных наносов на барьер лагуны, является перекрытие реки Вайтаки плотиной . Плотина была построена в 1934 году как часть гидроэлектростанции и является единственной разветвленной рекой в Новой Зеландии, перекрытой плотиной. [ 19 ] По оценкам, плотина останавливает транспортировку 50% сыпучего груза. [ 20 ]
Количество осадка, подаваемого в барьер, является наиболее важным аспектом при определении выравнивания и разрушения барьера. Это было показано при изучении прибрежных барьеров на атлантическом побережье Новой Шотландии. Это особенно важно, поскольку эти барьеры являются одними из немногих пляжей MSG в мире. [ 21 ]
Еще один, более местный объект, имеющий непосредственное отношение к проблемам лагуны Уошдайк, — это лагуна Вайматаитаи. До 1933 года эта лагуна располагалась к северу от порта Тимару (к югу от лагуны Вашдайк и Дэшинг-Рокс). Барьер, окружающий лагуну, начал быстро разрушаться после строительства порта, что привело к полному разрушению лагуны, оставив после себя на его месте открытая бухта. [ 14 ]
На международном уровне истощение отложений вызывает эрозию многих важных прибрежных объектов. Волнорезы и другие искусственные сооружения в Таиланде ответственны за ускоренную эрозию пляжей, которая может начать влиять на туризм в ближайшие годы. [ 22 ] В Холлсэндсе, Девон, Англия, сочетание существующей дамбы и новых дноуглубительных работ с гравием, образующих гавань с 1986 по 1902 год, привело к эрозии всей деревни к 1917 году. Это произошло из-за истощения отложений, вызвавшего эрозию смешанного песка и пляжи с гравийным барьером, защищавшие деревню. [ 16 ] Они не одиноки: влияние искусственных сооружений на ограничение или отклонение естественного переноса отложений в настоящее время хорошо известно, и в настоящее время в некоторой степени наблюдается отход от них. [ 3 ]
Существует также проблема, связанная с загрязнением лагуны. Раньше в лагуну сбрасывались сточные воды, расположенные неподалеку от замораживающих предприятий. Рабочие, проверявшие эту сливную трубу, также отметили утончение барьера еще в 1897 году. [ 23 ] Совсем недавно возникли опасения по поводу загрязнения стоков из промышленной зоны Уошдайк, расположенной непосредственно к западу от лагуны.
Еще одним источником загрязняющих веществ была канализационная труба, которая заканчивалась на стороне океана в середине барьера и использовалась до 1998 года. Эта труба постоянно подвергалась риску воздействия и повреждения, поскольку барьер разрушался и мог способствовать попаданию загрязняющих веществ и вызывать нитрификацию. в лагуне. [ 10 ]
Исправление и будущее управление
[ редактировать ]Каждые десять месяцев вход в порт Тимару углубляется, чтобы канал оставался достаточно глубоким для использования в качестве торгового порта. Каждый раз удаляется около 100 000 кубических метров (3 500 000 куб футов) мелкозернистых отложений. [ 24 ] Было доказано, что 20% этих хвостов достаточно крупные, чтобы их можно было использовать для барьера Уошдайк, поэтому с начала 1990-х годов хвосты сбрасывались у побережья Уошдайка. [ 25 ] Однако 80% этого материала непригодны из-за мелкозернистого, выветренного характера отложений, что делает их менее устойчивыми к волновой активности, чем источник отложений до строительства порта. [ 11 ]
С 1979 по 1985 год городской совет Тимару поручил обновить участок барьера Уошдайк, чтобы защитить канализационную сливную трубу и выяснить, сможет ли система эффективно защитить конструкцию барьера. Участок барьера длиной 300 метров (980 футов) был поднят на 2–2,5 метра (6 футов 7 дюймов – 8 футов 2 дюйма) с использованием отложений, которые перекатились через барьер и теперь находятся на стороне лагуны, а затем покрыли их грубыми отложениями. привезен из реки Опихи (12 километров (7,5 миль)). Несмотря на общие выводы отчета о том, что проект был «технически и экономически осуществим», никаких дальнейших работ по восстановлению барьера не проводилось. [ 10 ] Однако последствия восстановления питания на этом участке барьера все еще очевидны (по состоянию на 2006 год). [ 11 ]
Необходима дальнейшая работа, чтобы показать лучший способ поддерживать планку экономически и экологически. Эта работа должна проводиться с учетом особенностей конкретного участка из-за уникальной морфодинамики и проблем, с которыми сталкивается лагуна. Барьеры из смешанного песка и гравия — это область, которая постоянно изучается, и некоторые долгосрочные особенности поведения до сих пор не изучены. Задача будущей работы заключается в том, что порт Тимару является основным двигателем экономики в регионе, и некоторые слои населения могут считать, что лагуна Уошдайк — это необходимая жертва.
Экологическая ценность
[ редактировать ]
Лагуна Уошдайк является местом кормления множества птиц, включая водоплавающих птиц, горстку перелетных веретенников и куликов , цапель и других видов водоплавающих птиц (рис. 5). чайки и песочники На галечном барьере восточной стороны гнездятся . Однако в последние годы численность чернолобых доттерелов сокращается. [ 26 ] По краям лагуны можно встретить солончаковые ленточки, тростник и экзотические растения. Риф окаймляет часть побережья недалеко от барьера, привлекая ловцов-сорок и камнеломок . Этот район также популярен для ловли малька с барьера. [ 27 ]
Экология лагунных систем теряется, если источники наносов для этих барьеров удаляются, а их барьеры размываются, а затем на месте лагун образуются заливы с затоплением. [ 5 ] Именно это произойдет в лагуне Уошдайк и других лагунах по всему миру, если деятельность человека продолжит истощать природные запасы отложений. Это будет иметь экологические последствия, а также приведет к затоплению земель, ранее защищенных лагуной, таких как промышленная зона Уошдайк.
См. также
[ редактировать ]- Лагуна
- Береговой дрейф
- Транспортировка осадков
- Береговая эрозия
- Фигуристка
- Озеро Элсмир / Те Вайхора
- Кентербери-Байт
- Научный заповедник водно-болотных угодий Вайтуна
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Кирк, Р.М. и Лаудер, Джорджия (2000). Значительные прибрежные системы лагун на Южном острове Новой Зеландии. Наука для сохранения 146.
- ^ Кьерфве, Б. (ред.) (1994). Прибрежные лагунные процессы. Elsevier Oceanography Series 60. Elsevier, Амстердам.
- ^ Jump up to: а б с Масселинк, Г. и Хьюз, М.Г. (2003). Введение в прибрежные процессы и геоморфологию. Ходдерское образование, Лондон.
- ^ Барнс, RSK (1980). Прибрежные лагуны: естественная история заброшенной среды обитания. Издательство Кембриджского университета, Лондон.
- ^ Jump up to: а б Кьерфве, Б. (1986). Сравнительная океанография прибрежных лагун. Эстуарная изменчивость.
- ^ Картер, RWG, Орфорд, JD, Forbes, DL и Тейлор, RB (1987). Гравийные барьеры, мысы и лагуны: эволюционная модель. Прибрежные отложения 87: 1776 – 1792.
- ^ Кирк, РМ (1980). Смешанные песчано-галечные пляжи: морфология, процессы и седиментация. Прогресс в физической географии 4: 198–210.
- ^ Картер, RWG и Орфорд, JD (1984). Грубообломочные пляжи: обсуждение отличительных динамических и морфоседиментационных характеристик. Морская геология 60: 377–389.
- ^ Маккей, П.Дж. и Терич, Т.А. (1992). Морфология гравийного барьера: Олимпийский национальный парк, штат Вашингтон, США. Журнал прибрежных исследований 8 (4): 813–829.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Кирк, Р.М. (1992). «Экспериментальная реконструкция пляжа – питание на смешанных песчано-галечных пляжах, лагуна Уошдайк, Южный Кентербери, Новая Зеландия» . Береговая инженерия . 17 : 253–277.
- ^ Jump up to: а б с Эйкаас, Х.С. и Хеммингсен, Массачусетс (2006). ГИС-подход для моделирования чувствительности к уменьшению отложений на смешанных песчано-галечных пляжах. Экологический менеджмент 37: 816 – 825.
- ^ Сунс, Дж. М., Шульмейстер, Дж. и Холт, С. (1997). Голоценовая эволюция хорошо питаемого гравийного барьера и комплекса лагун, «коса» Кайторете, Кентербери, Новая Зеландия. Морская геология 138: 69–90.
- ^ Томпсон, RM и Райдер, GR (2003). Лагуна Вайтуна: резюме существующих знаний и выявление пробелов в знаниях. Наука для сохранения 215.
- ^ Jump up to: а б с Сингл, М. (2001). «Воздействие человека на физическую среду». В Стурмане А. и Спронкене – Смите Р. (Ред.). Физическая среда: взгляд Новой Зеландии. Издательство Оксфордского университета, Виктория.
- ^ Тирни, BW (1977). Прибрежные изменения вокруг порта Тимару, Новая Зеландия. Новозеландский географ 33: 80–83.
- ^ Jump up to: а б Вудрофф, компакт-диск (2002). Побережья: форма, процесс и эволюция. Издательство Кембриджского университета, Кембридж.
- ^ CERC (1984). Руководство по берегоукреплению (4-е изд.). Центр прибрежных инженерных исследований, Инженерный корпус армии США, Вашингтон.
- ^ Хасти, WJ (1983). Высота и период волн в Тимару, Новая Зеландия. Журнал морских и пресноводных исследований 19: 507–515.
- ^ Лигон, ФК, Дитрих, МЫ и Труш, В.Дж. (1995). Экологические последствия плотин в нижнем течении. Бионаука 45: 183–192.
- ^ Мюррей Хикс, Д., Шанкар, У., Дункан, М.Дж., Ребафф, М. и Аберл, Дж. (2006). Использование дистанционного зондирования с двумерными гидродинамическими моделями для оценки воздействия гидроопераций на большую разветвленную реку с гравийным руслом: реку Вайтаки, Новая Зеландия. В Сэмбрук Смит, Г.Х., Бест, Дж.Л., Бристоу, CS и Петтс, GE (2006). Разветвленные реки: Процесс, месторождения, экология и управление. Специальный номер Ассоциации седиментологов. 36.
- ^ Орфорд, JD, Картер, RWG и Дженнингс, SC (1996). Контрольные домены и морфологические фазы в прибрежных барьерах Новой Шотландии с преобладанием гравия. Журнал прибрежных исследований 12 (3): 589–604.
- ^ Сирипонг, А. (2008). Пляжи исчезают. Материалы международных симпозиумов по геологическим ресурсам и окружающей среде азиатских террейнов, 2008 г.
- ^ Timaru Herald, 7 декабря 1897 г. http://paperspast.natlib.govt.nz/cgi-bin/paperspast?a=d&d=THD18971207.2.7&l=mi&e=-------10--1-- --0-- По состоянию на 27.04.2011.
- ^ Инглис, Г., Гаст, Н., Фитридж, И., Флерл, О., Вудс, К., Хайден, Б. и Фенвик, Г. (2003). Порт Тимару: базовое обследование неместных морских видов. Технический документ Новой Зеландии по биобезопасности Niwa No. 2005/06.
- ^ Хасти, WJ (1983). Перенос отложений в прибрежной зоне, Тимару, Новая Зеландия. Кентерберийский университет, доктор философии. диссертация
- ^ Саути, И. (2009). Численность куликов в Новой Зеландии в 1994-2003 гг. Серия исследований и разработок Департамента охраны природы 308
- ^ Отчет о состоянии заповедника дикой природы Уошдайк, Департамент охраны природы. http://www.doc.govt.nz/upload/documents/about-doc/role/policies-and-plans/j39005_washdukelagoonwildref.pdf . По состоянию на 04.01.2011.