Barro de bahía

El lodo de las bahías consiste en depósitos gruesos de arcilla limosa blanda y no consolidada , saturada de agua ; estas capas de suelo se sitúan en el fondo de ciertos estuarios , que normalmente se encuentran en regiones templadas que han experimentado ciclos glaciares .

Algunos ejemplos de lugares son la bahía de Cape Cod , la reserva de Chongming Dongtan en Shanghái , China , la reserva de Banc d'Arguin en Mauritania , el canal de Bristol en el Reino Unido , la isla de Mandø en el mar de Frisia 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 bahía presenta baja resistencia al corte , alta compresibilidad y baja permeabilidad , lo que lo hace peligroso para la construcción en regiones sísmicamente activas como el Área de la Bahía de San Francisco . La densidad aparente típica del lodo de bahía es de aproximadamente 1,3  gramos por centímetro cúbico.

Los lodos de las bahías suelen tener un alto contenido orgánico , compuesto por organismos en descomposición en las profundidades más bajas, pero también pueden contener criaturas vivas cuando se encuentran en la capa superior del suelo y quedan expuestas por la bajamar; entonces, se denominan marismas , una zona ecológica importante para las aves costeras y muchos tipos de organismos marinos. No se prestó mucha atención a la presencia de lodos de bahía más profundos hasta las décadas de 1960 y 1970, cuando se intensificó la invasión urbanística en ciertas bahías de América del Norte, lo que requirió el diseño geotécnico de los cimientos. ^{[ 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 lo que respecta a los canales de navegación , a menudo es necesario dragar el fondo de las bahías y transportar el material excavado en barcazas a otro lugar. En estos casos, se suelen realizar análisis químicos del lodo de la bahía para determinar si existen niveles elevados de metales pesados , PCB u otras sustancias tóxicas que se acumulan en el fondo marino . No es raro dragar el mismo canal repetidamente (durante un periodo de diez a treinta años), ya que los sedimentos que se depositan posteriormente tienden a volver a depositarse en el fondo de un valle estuarino abierto.

Los lodos de las bahías tienen su origen en dos fuentes principales. En primer lugar, los depósitos aluviales de arcillas, limos y arena provienen de los arroyos tributarios de una bahía determinada. La extensión de estos depósitos interglaciales no consolidados suele abarcar toda la bahía, hasta el perímetro histórico de las marismas . En segundo lugar, durante los periodos de alta glaciación, los depósitos de limos, arenas y detritos orgánicos e inorgánicos (por ejemplo, la descomposición de diatomeas estuarinas ) pueden formar una capa diferenciada. Por lo tanto, los lodos de las bahías constituyen importantes registros temporales de la actividad glacial y el caudal de los arroyos a lo largo del periodo 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 2000 a. C. y consiste principalmente en material orgánico descompuesto. ^{[ 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 la capa. 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 Eemiense (conocida como la Etapa Sangamoniana en América del Norte ), o hace unos 130.000 años. ^{[ 4 ]} En otros casos, como con la Bahía de San Francisco , la deposición se ha visto interrumpida por cambios en el nivel del mar, y se encuentran estratos de edades muy diferentes. En el Área de la Bahía de San Francisco, los geólogos los llaman 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 entre 1855 y 1865, como resultado de la minería de placer en las estribaciones de Sierra Nevada .

La construcción en terrenos con lodo de bahía es difícil debido a la baja resistencia y alta compresibilidad del suelo. Se pueden construir edificios muy ligeros en estos terrenos si existe una capa suficientemente gruesa de suelo que no sea lodo de bahía sobre el lodo, pero los edificios que imponen cargas significativas deben apoyarse en cimientos profundos que se asienten en capas más rígidas debajo del lodo de bahía, o bien obtener soporte por fricción en el lodo. Incluso con cimientos profundos, surgen dificultades porque es probable que el terreno circundante se asiente con el tiempo, lo que podría dañar las conexiones de servicios públicos al edificio y provocar que la entrada se hunda por debajo del nivel de la calle.

Numerosos edificios notables se han construido sobre lodos de bahía, empleando generalmente diseños de mitigación especiales para resistir riesgos sísmicos y problemas de asentamiento. Para complicar aún más el diseño, a veces se encuentra relleno (desde aproximadamente 1850 d. C.) depositado en la superficie. Por ejemplo, el Edificio Dakin en Brisbane, California , fue diseñado en 1985 ^{[ 5 ]} para asentarse sobre pilotes de 45 metros de profundidad, anclados a la formación Franciscan , debajo de los lodos de bahía y a través de una capa de relleno superior. Además, la rampa de acceso de la estructura se ha colocado sobre una bisagra gigante para permitir que el terreno circundante se asiente, mientras que la altura absoluta del edificio permanece constante. El hotel 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, Boston. De hecho, todo el distrito de Back Bay de Boston debe su nombre a la bahía de marea 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 el límite mareal, se forman llanuras de lodo que crean un ecotono único que proporciona a numerosas especies de aves playeras un hábitat seguro para alimentarse y descansar. Debido a que el lodo funciona de manera similar a las arenas movedizas , los depredadores mamíferos más grandes no solo no pueden obtener tracción para perseguir a sus presas, sino que incluso quedarían atrapados en el lodo que se hunde. El lodo también es un sustrato importante para la productividad primaria de los pantanos , incluyendo la zostera marina , el esparto y la salicornia . Además, alberga una gran variedad de moluscos y artrópodos estuarinos . La bahía de Richardson, por ejemplo, expone un tercio de su superficie como llanura de lodo durante la marea baja, la cual alberga una extensa pradera de zostera marina y también una gran comunidad de aves playeras.

Mamíferos como la foca común pueden usar las marismas para salir de las aguas estuarinas; sin embargo, mamíferos más grandes como las ballenas jorobadas pueden quedar varados accidentalmente durante la marea baja. Cabe destacar que, normalmente, las ballenas jorobadas no frecuentan estuarios con marismas, pero al menos una ballena extraviada, conocida por los medios como Humphrey , quedó atrapada en una marisma en la bahía de San Francisco, en Sierra Point, Brisbane, California.

Los lodos de bahía se encuentran en bahías y estuarios de todas las regiones templadas del mundo. En Norteamérica , destacan ejemplos como: (a) el Banco Stellwagen, formado entre el 16.000 y el 9000 a. C. por la glaciación de la bahía de Cape Cod en Massachusetts ; (b) la bahía de Florida; (c) en California, la bahía de Morro y la bahía de San Francisco; y (d) los brazos de Knik y Turnagain en Anchorage, Alaska. En el Reino Unido, se encuentran grandes depósitos de lodos de bahía en la bahía de Morecambe , la bahía de Bridgwater y la bahía de Bristol. El mar de Frisia, que abarca Dinamarca , los Países Bajos y Alemania , es una importante formación subyacente a los 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. En la costa atlántica de África se encuentra el Banc d'Arguin , una reserva natural declarada Patrimonio de la Humanidad en Mauritania . El Banc d'Arguin es una vasta área con un subsuelo de lodo de bahía.

Al construir sobre capas de lodo de bahía o al dragar fondos estuarinos, pueden surgir diversos marcos regulatorios . Normalmente, en Estados Unidos, se realiza un Informe de Impacto Ambiental y una investigación geotécnica como preámbulo a cualquier construcción importante sobre lodo de bahía. En conjunto, estos informes han generado gran parte de la base de datos existente sobre las características del lodo de bahía, proporcionando con frecuencia datos de campo originales obtenidos mediante 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 superan los límites tóxicos: un registro geológico de las actividades humanas del siglo pasado. Estos datos son particularmente importantes a 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 la contaminación del suelo , pero también impactos en la columna de agua debido a la alteración de los sedimentos.

En el caso del dragado dentro de los Estados Unidos, casi siempre se requiere un permiso del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos , tras la presentación de datos exhaustivos sobre los límites del proyecto, las propiedades químicas de los lodos de la bahía que se van a remover, un plan de eliminación de los sedimentos dragados 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 estatales individuales, como California , se debe presentar un Informe de Impacto Ambiental para cualquier dragado de importancia; además, normalmente se exigen revisiones por parte de la Comisión Costera de California y la Junta Regional de Control de la Calidad del Agua . Todos estos organismos reguladores desempeñan un papel importante a la hora de decidir si se puede dragar o no una zona. 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 interinstitucional en el proceso de revisión de un proyecto. Esta es una de las principales razones por las que supervisa todos los proyectos en California. ^{[ 7 ]}

Para los edificios propuestos sobre capas de lodo de bahía, normalmente el municipio involucrado, además de los problemas habituales de ingeniería y revisión de diseño comunes a todos los proyectos de construcción (que son más complicados debido a las condiciones del sitio), requerirá un Informe de Impacto Ambiental.Este proceso incluiría revisiones por parte del departamento de construcción de esa ciudad, así como de las agencias regionales y estatales aplicables, como las citadas anteriormente para proyectos de dragado, excepto que las agencias de la Guardia Costera normalmente no estarían involucradas. En el desarrollo en California, el desarrollo propuesto sobre capas de lodo de la bahía también tendría que pasar por una comisión de planificación y un consejo municipal para ser permitido. Este proceso respetaría el EIR, el 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 ]}

La Millennium Tower , un ejemplo de edificio alto construido sobre lodo de la bahía, se terminó en 2008 y posteriormente sufrió hundimientos. Esto tuvo un impacto negativo en los residentes del edificio. En respuesta a este hundimiento, el fiscal de la ciudad de San Francisco presentó una demanda contra el promotor, ya que este no informó a los residentes sobre la velocidad acelerada a la que se estaba hundiendo el edificio. ^{[ 10 ]}

El aumento del nivel del mar tendrá un impacto enorme en los ecosistemas que rodean y se encuentran dentro de las bahías en todo el mundo. En California, el aumento del nivel del mar cubrirá por completo el lodo de la bahía de San Francisco . Para hacer frente a este problema, la Comisión Costera de California ha adoptado directrices políticas para ayudar a California. ^{[ 11 ]}

• Estuario
• Glaciar
• Licuefacción
• Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos

• Artículo del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. sobre el lodo de la bahía y las características ambientales de una parte del perímetro de la Bahía de San Francisco .
• Proyecto estudiantil: red alimentaria del lodo de la bahía