Barra bucal

Una barra de desembocadura es un elemento de un sistema deltaico , que se refiere a la deposición típicamente en el centro del cauce del sedimento transportado por el cauce del río en la desembocadura del río . ^{[ 1 ]}

Las barras de la desembocadura del río se forman porque el área de la sección transversal del flujo de salida cargado de sedimentos en expansión aumenta y, en consecuencia, la tasa de transporte de sedimentos a lo largo de la línea central del chorro disminuye hacia la cuenca a medida que el flujo progresa de confinado a no confinado. ^{[ 1 ]} Más específicamente, las cuatro etapas de la formación de la barra de la desembocadura del río son: (1) El chorro turbulento , que se expande en una cuenca poco profunda e inclinada, primero crea diques subacuáticos paralelos que se extienden hacia la cuenca y comienzan una barra de la desembocadura del río hacia la cuenca de las puntas de los diques debido a la disminución en el flujo de momento del chorro y la consiguiente alta tasa de sedimentación en esta región; (2) Los diques subacuáticos se extienden hacia la cuenca y la barra de la desembocadura del río se agrada y prograda ya que su presencia causa aceleración del flujo en las líneas de corriente sobre la barra y, posteriormente, esta aceleración cambia el gradiente de transporte de sedimentos sobre la barra desencadenando erosión en la cara aguas arriba de la barra y deposición en la estela aguas abajo de la barra ; (3) La progradación de la barra de la desembocadura del río se detiene y se estanca cuando la profundidad sobre la barra es lo suficientemente baja como para crear una presión de fluido en el lado aguas arriba de la barra , forzando el flujo alrededor de la barra y, en consecuencia, disminuyendo la velocidad y el esfuerzo cortante sobre la parte superior de la barra; (4) Finalmente, a medida que los diques continúan creciendo y extendiéndose debido a la presencia de la barra, el aumento de las descargas de agua y sedimentos alrededor de la barra provoca el ensanchamiento y la creación de una clásica barra triangular en la desembocadura del río en vista en planta. ^{[ 1 ]}

La dinámica de erosión y deposición de sedimentos en la región estuarina , y por consiguiente la formación y el crecimiento de barras de desembocadura, se ven afectadas por diversos factores naturales y artificiales. Las actividades humanas, como la construcción de embalses , la recuperación de tierras a gran escala y la construcción de terraplenes, perturban completamente el equilibrio hidrodinámico del sistema e interfieren permanentemente con la morfología de las barras de desembocadura. ^{[ 2 ]} Además, factores hidrodinámicos como la escorrentía del agua , las fluctuaciones del caudal de los ríos (es decir, las condiciones de flujo no uniformes vinculadas al hidrograma del río) , el flujo de sedimentos, las características de los sedimentos, la geometría de la desembocadura, la vegetación, la existencia de mareas y olas, desempeñan un papel vital en la dinámica de erosión y deposición de sedimentos en las desembocaduras de los ríos y activan controles geomorfológicos importantes en el desarrollo de las barras de desembocadura. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

En cuanto a las características de los sedimentos, la masa y la cohesión juegan papeles importantes en la evolución de la barra de la desembocadura del río. Dado que los sedimentos más gruesos no se suspenden bien por el chorro, es probable que se depositen cerca de la desembocadura del río y conduzcan a la formación de la barra de la desembocadura. Por otro lado, dado que los sedimentos finos generalmente se transportan en forma suspendida, pueden ser transportados más lejos y dispersarse ampliamente, y la mayoría de las veces, conducen a la formación de diques. ^{[ 2 ] [ 4 ]} Además, la cohesión de los sedimentos, y de manera similar la vegetación , juegan un papel en la morfología de los depósitos de la desembocadura del río al mejorar la estabilización, cambiando consecuentemente la geometría hidráulica de la desembocadura y alterando la hidrodinámica del chorro. ^{[ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]} El tamaño del grano , que controla la velocidad de sedimentación de las partículas, también influye en la ubicación de la barra de la desembocadura del río hacia la cuenca de salida. ^{[ 7 ]} Además, los resultados del modelo ^{[ 1 ]} sugieren recientemente que el ancho del cauce del río, la profundidad, la velocidad de salida y la pendiente de la cuenca son las variables más importantes que influyen en la distancia a la barra de la desembocadura del río.

Además de los controles relacionados con los procesos fluviales , los efectos de los controles marinos, como la actividad de las olas y las mareas, en las desembocaduras de los ríos son significativos en la evolución de las barras de desembocadura. Las olas tienen un doble efecto en el crecimiento de las barras de desembocadura; mientras que las olas pequeñas y generadas localmente favorecen la formación de barras al aumentar la dispersión del chorro, las olas grandes y de oleaje suprimen el desarrollo de las barras. ^{[ 2 ]} Los complejos efectos de las mareas, por otro lado, dependen de la fuerza relativa de la inercia del río con respecto a la energía de la marea. Cuando la energía de la marea es mucho mayor que la fluvial, la hidrodinámica del chorro que sale de la desembocadura del río, que domina la deposición de sedimentos, se ve muy afectada. ^{[ 8 ]} La velocidad de la ola de marea continuamente alterada, el ancho del chorro de dispersión, la profundidad del agua y, por lo tanto, la fricción del fondo a lo largo del ciclo de la marea, causan el desarrollo de distintas morfologías de barras de desembocadura. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} La descarga del río , las mareas y las olas también pueden afectar simultáneamente la dinámica de salida dependiendo de la flotabilidad, que juega un papel importante en la evolución de las barras de desembocadura. ^{[ 10 ] [ 12 ]}

Cuando se considera un delta dominado por un río, la formación y evolución de los canales distributarios terminales del delta, que son las partes más activas de la red de canales distributivos, están estrechamente relacionadas con la formación de barras de desembocadura. ^{[ 13 ]} La bifurcación del flujo del canal debido a la formación inicial de barras de desembocadura crea nuevos canales distributarios que se extienden a medida que la barra de desembocadura migra. El crecimiento lateral y aguas arriba de la barra de desembocadura reduce la velocidad del flujo y el flujo de sedimentos, es decir, la capacidad del flujo para transportar sedimentos, a través de ese canal, lo que resulta en el llenado y abandono del canal distributario terminal. El canal activo, hacia donde se desvía el flujo, se bifurca nuevamente, luego de la formación de otra barra de desembocadura, y crea otra unidad de canales.

Además, las barras de desembocadura de los ríos son importantes reservorios de hidrocarburos , ^{[ 14 ] [ 15 ]} y han sido ampliamente interpretadas en el registro geológico . ^{[ 16 ] [ 17 ]} Los análisis de las condiciones hidráulicas y sedimentológicas de la formación, progradación y agradación de las barras de desembocadura de los ríos , y la predicción de su forma, tamaño y espaciamiento son increíblemente valiosos para la predicción de reservorios.

En las regiones estuarinas, existe una interacción mutua entre la morfología y la dinámica del flujo. Si bien la morfología de las barras de desembocadura se ve influenciada por la dinámica del flujo y los sedimentos, o por los patrones de olas y corrientes, estas barras también modifican dicha dinámica y alteran la morfología de los estuarios. ^{[ 13 ]} Por lo tanto, comprender la evolución de las barras de desembocadura es fundamental para cuantificar con mayor precisión los cambios en la hidráulica y la morfodinámica fluviales derivados de su presencia.

Las barras de desembocadura se clasifican según las fuerzas principales que dominan su formación: (1) inercia de la salida, (2) fricción turbulenta del lecho, (3) flotabilidad del efluente , (4) fuerzas inducidas por las olas y, finalmente, (5) fuerzas de marea. ^{[ 10 ]}

La evolución de las barras de desembocadura de los ríos es extremadamente significativa dentro del paisaje costero. La mayor parte del tiempo, son subacuáticas e inaccesibles. Sin embargo, después de emerger y hacerse visible su porción subaérea, evolucionan hasta convertirse en islas deltaicas. En consecuencia, al promover la expansión de la tierra, restauran las líneas costeras modificadas artificialmente y mitigan la erosión costera , ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} protegen a las comunidades costeras, ^{[ 21 ]} promueven el crecimiento de la vegetación, proporcionan hábitat para ecosistemas estuarinos ricos y productivos, ^{[ 22 ]} y potencialmente pueden utilizarse para la agricultura, la vivienda y la ingeniería. Además, los depósitos de barras de desembocadura ofrecen una ubicación estratégica para los proyectos de investigación sobre la restauración de estuarios y deltas, lo que los hace ideales para estudiar los efectos de la reducción de sedimentos fluviales y el aumento relativo del nivel del mar, y para estimar la evolución, incluyendo la pérdida de tierra y la inundación, de los deltas fluviales. ^{[ 23 ]}

Un ejemplo serio es el delta del río Misisipi, donde los humedales costeros están desapareciendo a una tasa de aproximadamente el 1 % de la tierra por año. ^{[ 24 ] [ 25 ]} En el delta del Misisipi, para eliminar la pérdida de tierra y mitigar la erosión costera, se han construido desvíos artificiales, reconectando el río con el humedal deltaico. ^{[ 18 ] [ 26 ] [ 27 ]} Esencialmente, se espera que estos desvíos generen barras de desembocadura en el extremo aguas abajo. Por lo tanto, los planes de restauración y los estudios de muchos científicos e ingenieros apuntan en última instancia a promover la deposición de barras de desembocadura mediante la selección estratégica de sitios y geometrías de desvío, y en consecuencia estabilizar el chorro, mejorar la fricción del fondo y la eficiencia de retención de sedimentos. ^{[ 6 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} Este ejemplo muestra lo extremadamente esencial que es comprender la dinámica de las barras de la desembocadura del río y la física detrás de su formación para futuras discusiones sobre el desarrollo de nuevas tierras, la restauración de estuarios, así como medidas de mitigación para la pérdida de humedales deltaicos.

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