Duna frontal

Una duna frontal es una cresta de dunas que corre paralela a la orilla de un océano, lago, bahía o estuario . Las dunas frontales están formadas por arena depositada por el viento en una parte de la orilla con vegetación. Las dunas frontales se pueden clasificar en general como incipientes o establecidas . ^[1]

Las dunas frontales pueden comenzar como dunas de sombra que se forman en las sombras del viento de grupos de vegetación. ^[2] Varias dunas de sombra pueden eventualmente unirse para formar una duna frontal incipiente. ^[3] Cuando una duna frontal incipiente alcanza una altura de aproximadamente 1,5 pies (0,5 m), tiene su propia sombra de viento significativa. La arena arrastrada por el viento tenderá a caer sobre esta duna incipiente en lugar de viajar más hacia el interior. Cuando una duna frontal alcanza una altura de 3 a 5 pies (0,9 a 1,5 m), puede atrapar toda la arena arrastrada por el viento de la playa. ^[4]

En los sistemas de dunas activos, las dunas frontales aparecen más cerca del mar o de otra masa de agua. Sin embargo, algunos sistemas de dunas, como los de las costas en erosión , no tienen dunas frontales. En esos sistemas, otros tipos de dunas pueden estar más cerca del agua. ^[1]

Un ecosistema de dunas frontales comienza con la primera cresta de dunas directamente detrás de una playa activa. La cresta de una duna frontal puede variar en altura desde unos pocos metros hasta decenas de metros. Las dunas frontales se forman cuando la arena se acumula y el viento transforma activamente el paisaje. Esto da como resultado capas de arena que pueden consumir ecosistemas terrestres. El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos administra activamente las dunas Lanphere de la bahía de Humboldt . Se han medido capas de arena activas en las dunas Lanphere de más de seiscientos metros.

Las dunas parabólicas se identifican por crestas de dunas con vegetación y llanuras desinfladas con vegetación. Debido a las ráfagas de viento variables, las dunas parabólicas comúnmente no tienen vegetación en valles o marejadas de dunas donde los túneles de viento transportan corrientes. La alineación de ondulaciones en asociación con las dunas principales también puede identificar dunas parabólicas. Las ondulaciones son pequeñas acumulaciones de arena contra la zanja de dunas principal. Las alturas de las ondulaciones normalmente se miden en una escala de milímetros a centímetros. En la bahía de Humboldt , el viento sopla predominantemente desde el noroeste. Como resultado, las crestas de dunas se forman paralelas a las corrientes de viento, mientras que las ondulaciones se forman perpendiculares al viento.

Los entornos de dunas costeras del norte de California están sujetos a vientos de alta velocidad en todo momento durante todo el año. Esta fuerte variable hace que la morfología del ecosistema de dunas cambie constantemente. Las dunas pueden tener una altura que va desde un metro hasta decenas de metros, lo que genera cambios de elevación y complejidades en el hábitat. Las especies invasoras pueden blindar aún más las crestas de las dunas, creando dunas lineales e impidiendo la creación de dunas parabólicas naturalistas.

Los gránulos de arena se transportan de tres formas: suspensión , saltación y arrastre. Los granos suspendidos son gránulos finos que el viento puede levantar fácilmente y transportar a distancias variables. La mayoría de los visitantes de entornos de playas costeras pueden dar fe de que la arena les ha soplado en la cara o de que han salido con una sensación arenosa en la piel. Esto se debe a los sedimentos finos suspendidos en el aire rico en humedad. Cuando los sedimentos suspendidos vuelven al suelo, los gránulos impactan físicamente en los granos molidos. Debido a los principios de la física, los granos molidos reciben energía del sedimento que alguna vez estuvo suspendido. Este impacto conduce al desprendimiento de los granos molidos o al arrastre de los granos más gruesos. ^[6] La saltación es el movimiento de los granos que son recogidos por el viento y dejados caer en un movimiento repetitivo cíclico.

Los entornos costeros actúan como salidas de drenaje para los sistemas fluviales de agua dulce. Como resultado, los sedimentos de los afluentes y las cabeceras se depositan en la desembocadura del río. El transporte a lo largo de la costa es una corriente lineal que desplaza los sedimentos a lo largo de la costa. En el norte de California, esta corriente desplaza los sedimentos en dirección norte. Por lo tanto, la arena y los sedimentos que forman el ecosistema de dunas de treinta y cuatro millas de la bahía de Humboldt son el resultado de la deposición de sedimentos en una ubicación al sur. ^[7]

La acumulación de sedimentos también puede ser resultado de la acción de las olas. Las corrientes de las olas se producen en un movimiento de oleaje y contracorriente. Esta acción continua de las olas permite el movimiento de sedimentos. Los ángulos en los que se producen el oleaje y el contracorriente están asociados con la corriente de transporte en alta mar, así como con el cambio en las corrientes oceánicas de invierno y verano.

La vegetación analizada en la playa del condado de Mad River mostró un cambio evolutivo en el ecosistema como resultado de varias especies invasoras en auge. Al llegar a la playa, se hizo evidente visualmente cuán abundante es la especie Ammophila arenaria (hierba de playa europea) . Según Pickart y Sawyer (1998), se describe a Ammophila arenaria como ingenieros de dunas frontales. A medida que Ammophila arenaria se adhiere y comienza a crecer en un sistema de dunas relativamente plano, las corrientes de viento que empujan la arena hacia el interior permiten que la planta acumule y forme montones de arena enormes, creando grandes crestas de dunas frontales. ^[8]

Este cambio está favoreciendo la invasión de, entre otras, Ammophila arenaria, Tanacetum vulgare (tanaceto) y Bromus diandrus (bromo de ripgut). Desde la introducción de estas plantas invasoras, los científicos han registrado un desplazamiento grave de los pastos nativos y la vegetación de las esteras de dunas en toda California. Una característica de la entrada de Ammophila arenaria y Bromus diandrus en un ecosistema son los niveles elevados de nitrógeno en el suelo [8]. Desafortunadamente, la implementación de nitrógeno en el suelo limita el crecimiento y la subsistencia de otras especies como Layia carnosa y Erysimum menziesii .

Desde principios del siglo XX, la Ammophila arenaria se ha introducido en el paisaje de California para que actúe como una característica de reingeniería natural para transformar el paisaje de la playa. ^[8] En áreas sin Ammophila arenaria , la vegetación de la estera de dunas era relativamente abundante y próspera. Estos datos muestran que con esfuerzos de restauración activos para combatir las especies invasoras, los administradores de tierras podrían mantener una población de vegetación nativa saludable y así transformar el paisaje de nuevo a su hábitat nativo. Comprender cómo las especies invasoras cambian y manipulan los paisajes y las características de especies invasoras específicas es la mejor manera de reducir los impactos y restaurar los ecosistemas para las especies nativas.

La Ammophila arenaria es una ingeniera de ecosistemas que tiene la capacidad de desplazar la vegetación nativa de las esteras de dunas al transformar la ecología histórica de las dunas. ^[5] La eliminación de la Ammophila arenaria presenta una tarea abrumadora para los administradores de tierras y los equipos de restauración. La Ammophila arenaria ha evolucionado para crecer en “sistemas vigorosos de raíces y rizomas”. ^[8] Las investigaciones muestran que estos sistemas de raíces pueden tener más de tres metros. ^[9]

De manera característica, la Ammophila arenaria invade las históricamente planas dunas de California, transformando la ecología del sistema de dunas. A medida que las corrientes de viento empujan la arena hacia el interior, la Ammophila arenaria comienza a acumular enormes cantidades de arena, creando grandes crestas de dunas. ^[5] La alteración de la morfología de las dunas afecta a las plantas y especies animales nativas que dependen en gran medida de las dunas para su alimentación y hábitat. ^[8]