Bahía de Canterbury

La Zona Sur se extiende desde Dashing Rocks en Timaru en el sur hasta la desembocadura del río Rangitata en el norte. ^{[ 3 ]} Entre sus características se incluyen la barrera de Washdyke y la laguna de Washdyke .

La Zona Central es la más extensa y se extiende entre la desembocadura del río Rangitata y Taumutu , en el extremo sur del istmo de Kaitorete . Acantilados aluviales no consolidados, intercalados con arenas y limos, que dan soporte a playas estrechas y empinadas de arena y grava mixta, unifican esta zona. ^{[ 3 ]} Los acantilados son el resultado de la erosión de los abanicos aluviales de los ríos Rangitata, Ashburton/Hakatere y Rakaia , cuyas desembocaduras se encuentran dentro de esta región. La continua erosión de los acantilados aporta alrededor del 70 % del material grueso a las playas de arena y grava mixta de la bahía de Canterbury. ^{[ 2 ]}

La Zona Norte se extiende desde Taumutu hasta la Península de Banks y representa el extremo de la bahía donde se encuentra la deriva continental. Esta zona está dominada por el cordón litoral de Kaitorete (que en realidad es una barrera) y está respaldada extensamente por sistemas de dunas. ^{[ 3 ]} El cordón litoral de Kaitorete rodea el lago Ellesmere/Te Waihora , el cuarto lago más grande de Nueva Zelanda. Esta es la única zona que no se encuentra en un estado de erosión a largo plazo.

Se cree que la erosión de los acantilados aluviales (y el transporte litoral subsiguiente) a través de la Zona Central de la Bahía de Canterbury proporciona la mayor parte del material grueso al sistema de playa. ^{[ 1 ]} Esto crea un dilema, ya que generalmente se acepta que los ríos son la principal fuente de sedimentos para las costas y tres grandes ríos (Rangitata, Ashburton y Rakaia) desembocan en la Bahía de Canterbury. Además, la cantidad total de sedimentos que los ríos transportan a la costa es proporcional a la de otros ríos en todo el mundo. ^{[ 3 ]} La primera razón por la que los ríos no proporcionan una cantidad significativa de sedimentos a la costa es que los sedimentos gruesos (es decir, las gravas) son transportados mar adentro durante las crecidas donde las olas no pueden devolverlos a la costa y/o se depositan más tierra adentro dentro del cauce del río. ^{[ 1 ]} La segunda razón es que el material capaz de nutrir la línea costera (es decir, material grueso como gravas) proporcionado por los ríos se estima en solo alrededor de 176 700 m³/año, aunque este valor es muy especulativo. ^{[ 4 ]} Esta estimación del suministro de sedimentos gruesos equivale a menos del 10 % (en peso) de los sedimentos suministrados por los sistemas fluviales. El 90 % restante (en peso) es material fino, que no puede nutrir la bahía de Canterbury y es transportado mar adentro. ^{[ 1 ]}

La erosión de los acantilados aluviales de la zona central se debe principalmente a procesos subaéreos seguidos de procesos marinos que eliminan el material erosionado. ^{[ 1 ]} Este material erosionado se transporta luego a lo largo de la costa, principalmente de sur a norte, en el caso de la bahía de Canterbury. Las estimaciones de la tasa de erosión varían a lo largo de la costa, pero se promedian en unos 8 m/año (retroceso hacia tierra), aunque los altos niveles de erosión en un sitio pueden influir en este valor. ^{[ 1 ]} Los procesos marinos incluyen el oleaje de resaca y el reflujo, donde las olas más grandes provocadas por las tormentas generan un oleaje de resaca/reflujo más fuerte, que elimina más material erosionado. La cantidad de grava que los acantilados aportan a la costa se estima en unos 666.400 m³/año, aunque este valor también es especulativo. ^{[ 4 ]}

El transporte de sedimentos hacia la costa se considera una fuente secundaria de sedimentos para la bahía de Canterbury. En la zona mar adentro, el movimiento de sedimentos no encuentra obstáculos, ya que la batimetría local de la plataforma continental es relativamente plana y carece de grandes obstrucciones. Por ello, se cree que las olas de tormenta son capaces de transportar sedimentos hacia la costa (al aumentar la velocidad del agua cerca del lecho marino), aunque, debido a la zona de resaca y reflujo altamente turbulenta, solo una pequeña porción de sedimento permanecerá en tierra. ^{[ 1 ]}

El sedimento removido de los acantilados, traído a la costa desde mar adentro y el sedimento aportado por los ríos que permanece en la zona intermareal inferior experimenta transporte litoral . Los principales agentes son el oleaje de resaca y el reflujo, que actúan para mover el material arriba y abajo de la playa en forma de zigzag. Casi todos los cambios en la morfología de la playa y la distribución del sedimento observados son producidos por el oleaje de resaca y el reflujo. ^{[ 1 ]} La dirección y la velocidad del transporte litoral de sedimento es función del ángulo de aproximación de la ola, la fuerza de la ola y el tiempo entre olas sucesivas. ^{[ 2 ]} El resultado final de esto es una migración neta hacia el norte de sedimento grueso, predominantemente en la zona de oleaje de resaca. ^{[ 2 ]} Esto se debe a que solo el oleaje/olas que se mueven de sur a norte son generalmente lo suficientemente fuertes como para mover sedimento grande. ^{[ 1 ]} El sedimento removido de la zona intermareal se mueve predominantemente mar adentro en lugar de a lo largo de la costa, ya que solo las grandes olas de tormenta del sur y su posterior oleaje de resaca, que generalmente fluyen perpendicularmente a la playa, pueden llegar a esta área. ^{[ 1 ]} La dirección de aproximación de las olas suele ser relativamente perpendicular debido a la refracción de las olas . Esto significa que el transporte litoral ocurre principalmente en la zona de rompiente cercana a la costa.

El viento también juega un papel en el transporte de sedimentos. Las velocidades más frecuentes alcanzadas por los vientos en la bahía de Canterbury son capaces de mover partículas de arena de tamaño medio a grueso. ^{[ 1 ]} A estos vientos se les atribuye el movimiento de arena desde la playa hacia las dunas, incluidas las extensas crestas de dunas a lo largo de la barrera de Kaitorete. ^{[ 1 ]} El viento también tiene un efecto secundario en el transporte de sedimentos, especialmente los vientos fuertes que siguen al oleaje del sur. Estos vientos obligan a las crestas de las olas de tormenta del sur a derramarse ( rompientes de derrame ). Las rompientes de derrame producen un resaca más larga y fuerte. ^{[ 1 ]} Dado que el resaca es un componente de la deriva litoral en la bahía de Canterbury, es fácil suponer que estas olas inherentemente causarán un aumento en el transporte de sedimentos, particularmente de sur a norte. Pero como se mencionó anteriormente, las olas de tormenta actúan más para remover sedimentos mar adentro que a lo largo de la costa.

La erosión se está produciendo a lo largo del 75% de la bahía de Canterbury. A largo plazo, la mayoría de las playas mixtas de arena y grava se encuentran en un estado de erosión debido a la falta de sedimento grueso disponible necesario para resistir los entornos de alta energía en los que se ubican. ^{[ 2 ]} Sin embargo, en la Zona Norte, desde Taumutu hasta Birdlings Flat/Península de Banks, las condiciones son relativamente estables ya que el transporte litoral hacia la zona es pequeño, pero suficiente para mantener un equilibrio relativo. ^{[ 1 ]} La Zona Central, desde la desembocadura del río Rangitata hasta Taumutu está experimentando la peor erosión a lo largo de la bahía. Las estimaciones varían en la tasa de erosión, pero se da un promedio de 8 m/año; sin embargo, este valor puede estar influenciado por altos niveles de erosión en un sitio. ^{[ 4 ]} La altura de los acantilados que caracterizan esta zona y el tamaño de la playa frente a ellos son un factor determinante para las tasas de erosión. ^{[ 4 ]} La Zona Sur, desde Dashing Rocks Timaru hasta la desembocadura del río Rangitata también está experimentando erosión, aunque a tasas no tan severas como las observadas a lo largo de la Zona Central. La barrera de Washdyke es la principal preocupación en esta zona. ^{[ 6 ]}

La gestión de la bahía de Canterbury está controlada y regulada por Environment Canterbury (Ecan). Ecan considera que, en muchos casos, el mayor riesgo de erosión e inundación por agua de mar se debe a la ubicación inadecuada de activos y actividades, así como a la dependencia de obras insuficientes para protegerse del océano. ^{[ 7 ]} Para investigar los peligros costeros , Ecan establece y mantiene cooperación con agencias meteorológicas y de pronóstico de tsunamis para la emisión de alertas sobre eventos naturales potencialmente dañinos, evalúa el efecto de los peligros en la costa y recopila regularmente datos sobre las condiciones del mar y la costa para determinar cualquier cambio en la ocurrencia de peligros y la naturaleza física de la costa, así como para determinar las áreas que requieren mitigación de riesgos. ^{[ 7 ]}

La erosión y la consiguiente inundación por agua de mar representan una grave amenaza a lo largo de la bahía de Canterbury. Hasta la fecha, la erosión ha provocado la pérdida de tierras agrícolas, ha amenazado infraestructuras valiosas y algunos asentamientos vacacionales, y ha reducido lagunas costeras y humedales. ^{[ 7 ]} Una de las principales áreas de preocupación es la barrera de Washdyke. La línea costera de Washdyke se erosionaba de forma natural antes de que comenzara la construcción del puerto de Timaru en 1879. El puerto ha impedido el transporte de sedimentos desde el sur, lo que significa que ningún sedimento grueso puede nutrir la playa/barrera de Washdyke. El material que actualmente se encuentra en la playa está sufriendo abrasión (como se mencionó anteriormente), lo que ha reducido el tamaño de los granos y disminuido la altura de los terraplenes, aumentando la cantidad de desbordamiento, lo que incrementa aún más la erosión. ^{[ 6 ]}

Este proceso ha generado un peligro significativo, ya que la barrera de Washdyke es la única línea de protección entre el océano de alta energía y valiosas infraestructuras, incluyendo la Carretera Estatal 1, una importante línea ferroviaria y una gran zona industrial. Además, la barrera protege la laguna de Washdyke, que es un área de gran valor para la vida silvestre. ^{[ 6 ]}

En 1980, para controlar el riesgo de erosión de la barrera de Washdyke, se elevó la altura de la cresta de la playa entre 2,0 y 2,5 m para minimizar el desbordamiento. Se utilizó sedimento desbordado para rellenar la playa y grava de río para cubrir la cresta. Este programa se supervisó durante cinco años y demostró que la erosión se redujo en un 55 %, sin retroceso ni desbordamiento. Las playas adyacentes no tratadas experimentaron un retroceso significativo durante ese período de cinco años, lo que demuestra el gran éxito del programa. ^{[ 6 ]}

Existe una clara necesidad de mitigar aún más los riesgos de erosión costera a lo largo de la bahía mediante la gestión costera . La regeneración de la barrera de Washdyke ha demostrado ser una iniciativa exitosa para esa área, aunque solo ha disminuido la amenaza, en lugar de eliminarla por completo. El éxito del programa de regeneración significa que debería utilizarse nuevamente para esta área. A lo largo de la Zona Central de la Bahía de Canterbury, se necesitan diferentes métodos de mitigación para disminuir los riesgos de erosión. Se crea un gran dilema, ya que se necesita sedimento de esta área para nutrir la Zona Norte, que sin él comenzaría a erosionarse. Ante esto, solo quedan tres opciones: no hacer nada, retirarse de la costa o regenerar constantemente el área con grandes sedimentos. No hacer nada es una opción para algunas áreas donde no hay importancia económica o cultural y la erosión no representa un riesgo para nada valioso. Los objetos que se pueden trasladar tierra adentro, sin incurrir en pérdidas significativas, deben trasladarse en una retirada controlada . Por último, la regeneración de playas podría utilizarse con moderación en zonas donde los objetos no se pueden trasladar o tienen algún valor. La regeneración sería el método ideal para toda la costa, pero esto no es factible debido a la extensión de la zona y al coste de la regeneración.