Isla barrera

Los niveles de agua pueden ser más altos que la isla durante las tormentas. Esta situación puede provocar un desbordamiento , que transporta arena desde el frente de la isla hacia la parte superior y/o el lado interior de la misma. Durante estos desbordamientos, la arena transportada puede terminar en el lado interior, más allá de la duna, formando un abanico de desbordamiento. El desbordamiento puede alterar continuamente la superficie de la barrera, lo que obliga al ecosistema a adaptarse a las perturbaciones periódicas. ^{[ 10 ]} Este proceso conduce a la evolución y migración de la isla barrera. ^{[ 11 ]}

Las islas barrera suelen formarse con un ancho determinado. El término "concepto de ancho crítico" se ha debatido en relación con las islas barrera, el desbordamiento y los depósitos de desbordamiento desde la década de 1970. Este concepto básicamente establece que los procesos de desbordamiento fueron efectivos en la migración de la barrera solo cuando su ancho era inferior a un valor crítico. La isla no se estrechaba por debajo de estos valores porque el desbordamiento era efectivo para transportar sedimentos sobre la isla barrera, manteniendo así el ritmo de la recesión de la línea costera oceánica. Las secciones de la isla con mayor ancho experimentaban depósitos de desbordamiento que no llegaban a la costa de la bahía, y la isla se estrechaba por la recesión de la línea costera oceánica hasta alcanzar el ancho crítico. El único proceso que ensanchaba la barrera más allá del ancho crítico era la ruptura, la formación de un banco de arena de inundación parcialmente subaéreo y el posterior cierre de la entrada. ^{[ 13 ]}

El ancho crítico de la barrera se define como la dimensión transversal más pequeña que minimiza la pérdida neta de sedimento de la isla barrera durante la vida útil del proyecto. La magnitud del ancho crítico está relacionada con las fuentes y sumideros de arena en el sistema, como el volumen almacenado en las dunas y el transporte neto de arena longitudinal y transversal, así como la elevación de la isla. ^{[ 14 ]} El concepto de ancho crítico es importante para la restauración a gran escala de islas barrera, en la que las islas se reconstruyen a una altura, anchura y longitud óptimas para brindar protección a estuarios, bahías, marismas y playas continentales. ^{[ 15 ]}

La bahía de Moreton , en la costa este de Australia, justo al este de Brisbane , está protegida del océano Pacífico por una cadena de enormes islas barrera. De norte a sur, son la isla Bribie , la isla Moreton , la isla North Stradbroke y la isla South Stradbroke (estas dos últimas formaban una sola isla hasta que una tormenta creó un canal entre ellas en 1896). La isla North Stradbroke es la segunda isla de arena más grande del mundo y la isla Moreton, la tercera.

K'gari (anteriormente conocida como Isla Fraser), otra isla barrera situada a 200 km al norte de la Bahía de Moreton, en la misma costa, es la isla de arena más grande del mundo.

Las islas barrera se encuentran principalmente en las costas este y del Golfo de los Estados Unidos, donde cada estado, desde Maine hasta Florida (costa este) y desde Florida hasta Texas ( costa del Golfo ), cuenta con al menos una parte de una isla barrera. Muchos tienen un gran número de islas barrera; Florida, por ejemplo, tenía 29 (en 1997) en solo 300 kilómetros (190 millas) a lo largo de la costa oeste (del Golfo) de la península de Florida, además de otras 20 en la costa este y varias islas barrera y lenguas de arena a lo largo de la costa del Panhandle . ^{[ 17 ]} Padre Island , en Texas, es la isla barrera más larga del mundo; otras islas conocidas en la costa del Golfo incluyen Galveston Island en Texas y Sanibel y Captiva Islands en Florida. Entre las de la costa este se encuentran Miami Beach y Palm Beach en Florida; Hatteras Island en Carolina del Norte; Assateague Island en Virginia y Maryland ; Absecon Island en Nueva Jersey, donde se encuentra Atlantic City ; y Jones Beach Island y Fire Island , ambas frente a Long Island en Nueva York. En la costa del Pacífico de Estados Unidos no existen islas barrera debido a su litoral rocoso y a la corta plataforma continental, pero sí se pueden encontrar penínsulas barrera. También se pueden observar islas barrera en la costa ártica de Alaska . 

También se pueden encontrar islas barrera en la región marítima de Canadá y en otros lugares a lo largo de la costa. Un buen ejemplo se encuentra en la bahía de Miramichi , en Nuevo Brunswick , donde la isla Portage, junto con las islas Fox y Hay, protegen la bahía interior de las tormentas del golfo de San Lorenzo .

La costa mexicana del Golfo de México cuenta con numerosas islas barrera y penínsulas barrera.

Las islas barrera son más frecuentes en el norte de las dos islas principales de Nueva Zelanda. Entre las islas barrera más destacadas de Nueva Zelanda se encuentran la isla Matakana , que protege la entrada al puerto de Tauranga , y la isla Rabbit , en el extremo sur de la bahía de Tasman . Véase también el banco de rocas del puerto de Nelson , más abajo.

La isla de Vypin , situada en la costa suroeste de la India, en Kerala , tiene 27 km de longitud. Es también una de las islas más densamente pobladas del mundo.

Las islas barrera de Indonesia se encuentran frente a la costa occidental de Sumatra . De norte a sur a lo largo de esta costa, incluyen Simeulue , las islas Banyak (principalmente Tuangku y Bangkaru), Nias , las islas Batu (en particular Pini, Tanahmasa y Tanahbala), las islas Mentawai (principalmente Siberut , Sipura , Pagai del Norte y Pagai del Sur ) y la isla Enggano .

Se pueden observar islas barrera en el mar Báltico desde Polonia hasta Lituania, así como claramente en las islas Frisias , que se extienden desde los Países Bajos hasta Dinamarca. Lido di Venezia y Pellestrina son notables islas barrera de la laguna de Venecia que durante siglos han protegido la ciudad de Venecia en Italia. Chesil Beach, en la costa sur de Inglaterra, se desarrolló como una playa barrera. ^{[ 18 ]} También se encuentran playas barrera en el norte de los mares de Azov y Negro .

En 1845, el francés Elie de Beaumont publicó un estudio sobre la formación de barreras. Creía que las olas que se adentraban en aguas poco profundas removían la arena, la cual se depositaba en forma de barra submarina cuando las olas rompían y perdían gran parte de su energía. A medida que las barras se desarrollaban verticalmente, se elevaban gradualmente sobre el nivel del mar, formando islas barrera. ^{[ 16 ]}

Se ha observado la formación de varias islas barrera mediante este proceso a lo largo de la costa del Golfo de la península de Florida, entre ellas: las barras de North y South Anclote asociadas con Anclote Key , Three Rooker Island , Shell Key y South Bunces Key . ^{[ 22 ]}

El geólogo estadounidense Grove Karl Gilbert argumentó por primera vez en 1885 que los sedimentos de barrera provenían de fuentes litorales. Propuso que el movimiento de sedimentos en la zona de rompientes, agitado por las olas en la deriva litoral, construiría cordones litorales que se extenderían desde los promontorios paralelos a la costa. La posterior ruptura de estos cordones por las olas de tormenta formaría islas barrera. ^{[ 23 ]}

En 1890, William John McGee argumentó que las costas este y del Golfo de los Estados Unidos estaban experimentando un proceso de sumersión, como lo demostraban los numerosos valles fluviales sumergidos a lo largo de estas costas, incluyendo las bahías de Raritan , Delaware y Chesapeake . Creía que, durante la sumersión, las crestas costeras se separaban del continente y se formaban lagunas detrás de ellas. ^{[ 24 ]} Utilizó las islas barrera del Misisipi-Alabama (compuestas por las islas Cat , Ship , Horn , Petit Bois y Dauphin ) como ejemplo de la formación de islas barrera por sumersión costera. Posteriormente, se demostró que su interpretación era incorrecta al determinarse con mayor precisión las edades de la estratigrafía costera y los sedimentos. ^{[ 25 ]}

A lo largo de la costa de Luisiana , los antiguos lóbulos del delta del río Misisipi han sido remodelados por la acción de las olas, formando complejos de cordones litorales. El hundimiento prolongado de las marismas tras las barreras ha convertido estos antiguos humedales vegetados en zonas de aguas abiertas. En un período de 125 años, de 1853 a 1978, dos pequeñas bahías semi-protegidas tras la barrera se convirtieron en la gran masa de agua del lago Pelto, lo que provocó el desprendimiento de las Islas Dernieres del continente. ^{[ 19 ]}

Una estructura natural inusual en Nueva Zelanda podría dar pistas sobre los procesos de formación de las islas barrera. El Banco de Cantos Rodados , en la entrada de Nelson Haven, en el extremo norte de la Isla Sur , es un singular  tramo de sustrato rocoso de 13 km de longitud y pocos metros de ancho. No es estrictamente una isla barrera, ya que está conectado al continente en uno de sus extremos. El Banco de Cantos Rodados está compuesto de granodiorita de Mackay Bluff, que se encuentra cerca del punto donde el banco se une al continente. Aún se debate qué proceso o procesos dieron lugar a esta peculiar estructura, aunque la deriva litoral es la hipótesis más aceptada. Desde 1892 se han realizado estudios para determinar la velocidad del movimiento de los cantos rodados. Se ha estimado que la tasa de movimiento de la capa superficial de grava es de 7,5 metros al año. ^{[ 26 ]}

Las islas barrera dominadas por las olas son largas, bajas y estrechas, y generalmente están delimitadas por ensenadas inestables en ambos extremos. La presencia de corrientes litorales, causadas por olas que se aproximan a la isla en ángulo, transporta sedimentos a lo largo de ella, extendiéndola. Las corrientes litorales, y la extensión resultante, suelen producirse en una sola dirección, pero en algunos casos pueden ocurrir hacia ambos extremos de la isla (como sucede en Anclote Key , Three Rooker Bar y Sand Key , en la costa del Golfo de Florida). Los abanicos de desbordamiento en el lado lagunar de las barreras, donde las marejadas ciclónicas han inundado la isla, son comunes, especialmente en las islas barrera más jóvenes. Las barreras dominadas por las olas también son susceptibles a ser derribadas por tormentas, creando nuevas ensenadas. Dichas ensenadas pueden cerrarse a medida que los sedimentos son transportados por las corrientes litorales, pero pueden volverse permanentes si el prisma de marea (volumen y fuerza del flujo de marea) es lo suficientemente grande. Las islas barrera más antiguas que han acumulado dunas son menos propensas a los desbordamientos y a la apertura de ensenadas. Las islas dominadas por las olas requieren un suministro abundante de sedimentos para crecer y desarrollar dunas. Si una isla barrera no recibe suficientes sedimentos para crecer, los repetidos desbordamientos de las tormentas la desplazarán hacia el continente. ^{[ 27 ]}

Las islas barrera dominadas por las olas pueden eventualmente convertirse en islas barrera de energía mixta. Estas islas se forman por la acción tanto de las olas como de las mareas. El flujo de un prisma de marea mueve la arena. La arena se acumula tanto en la costa como en mar abierto de una ensenada, formando un delta o banco de arena en el lado de la bahía o laguna (a partir de la arena transportada por la marea alta) y un delta o banco de arena en el lado de aguas abiertas (a partir de la arena transportada por la marea baja). Los grandes prismas de marea tienden a producir grandes bancos de arena en mar abierto, que pueden elevarse lo suficiente como para quedar expuestos durante la marea baja. Estos bancos de arena refractan las olas que se aproximan a la ensenada, invirtiendo localmente la corriente litoral que mueve la arena a lo largo de la costa. Esto puede transformar el banco de arena en barras de resaca, que migran hacia el extremo de la isla aguas arriba de la ensenada, aumentando el ancho de la barrera cerca de la ensenada (creando una isla barrera en forma de "baqueta"). Este proceso captura la arena que es transportada por la corriente litoral, impidiendo que llegue al lado de la ensenada que se encuentra a sotavento, dejando a esa isla sin agua. ^{[ 28 ]}

Muchas de las islas costeras del estado estadounidense de Georgia son relativamente anchas en comparación con su longitud paralela a la costa. Siesta Key, en Florida, tiene una característica forma de baqueta, con una parte ancha en el extremo norte, cerca de la desembocadura de Phillipi Creek.

Las islas barrera con alcance limitado se definen por la diferencia en las olas a las que están expuestas. Estas islas se forman por olas pequeñas y locales, de menor escala y energía que las islas barrera formadas por olas de mar abierto. Si bien su formación es similar a la de las islas que dan al océano, su energía es mucho menor. Las islas barrera con alcance limitado se encuentran en todo el mundo, y más del 63 % provienen del hemisferio norte. América del Norte concentra el mayor porcentaje, con poco más del 30 % del total de estas islas. ^{[ 29 ]}

En condiciones de buen tiempo, las islas con alcance limitado experimentan olas generadas localmente de menos de un metro de altura. Debido a que la energía de las olas es baja en estas condiciones, los cambios geomorfológicos más significativos ocurren durante las tormentas. Como resultado, las islas barrera con alcance limitado suelen ser más cortas y estrechas que las barreras que dan al océano. ^{[ 29 ]}