Hapua - Hapua
Hapua este termenul Māori pentru lagunele de gură de râu de pe plajele mixte de nisip și pietriș (MSG) care se formează la interfața râu-coastă unde un râu tipic împletit , deși uneori șerpuitor , interacționează cu un mediu de coastă care este semnificativ afectat de deriva de pe mare. Lagunele care se formează pe litoralul MSG sunt comune pe coasta de est a insulei de sud a Noii Zeelande și de mult au fost denumite hapua de către maori . Această clasificare diferențiază hapua de lagune similare situate pe coasta Noii Zeelande numită waituna . Hapua este adesea localizată pe zonele de coastă paraglaciare unde există un nivel scăzut de dezvoltare a coastelor și densitate minimă a populației. Hapua se formează pe măsură ce râul sculptează o zonă alungită de coastă-paralelă, blocată de mare de o barieră MSG care își modifică în mod constant forma și volumul datorită derivei de pe mare . Deriva lungă de coastă extinde continuu bariera în spatele căreia se formează hapua transportând sedimente de -a lungul coastei. Hapua este definită ca o prelungire îngustă a țărmului-paralel al albiei de coastă. Descarcă majoritatea apei stocate în ocean printr-un canal sau orificiu de drenaj efemer și foarte mobil. Restul percolează prin bariera MSG datorită nivelurilor sale ridicate de permeabilitate. Sistemele Hapua sunt conduse de o gamă largă de procese dinamice care sunt clasificate în general ca fluviale sau marine ; schimbările în echilibrul dintre aceste procese, precum și condițiile de barieră antecedente pot provoca schimbări în morfologia hapua, în special bariera. Exemplele din Noua Zeelandă includ gurile râurilor Rakaia , Ashburton și Hurunui .
Mediul Hapua
Hapua a fost identificată ca stabilindu-se în regiunea de coastă Canterbury Bight de pe coasta de est a insulei de Sud. Ele se găsesc adesea în zone cu sedimente cu granulație grosieră, unde râurile care contribuie au gradienți de albi moderat abrupți. Plajele MSG din regiunea Canterbury Bight conțin o gamă largă de sedimente de la nisip la bolovani și sunt expuse valurilor cu energie ridicată care alcătuiesc un mediu de umflare de pe coasta de est. Plajele MSG sunt mai degrabă zone reflectorizante decât de energie disipativă datorită caracteristicilor lor morfologice. Au o țărm abrupt, cunoscută sub numele de „sala mașinilor” a profilului plajei. În această zonă, swash-ul și backwash-ul domină procesele alături de transportul pe mare. Plajele MSG nu au o zonă de surf; în schimb, o singură linie de întrerupătoare este vizibilă în toate condițiile mării. Hapua este asociată cu plajele MSG, deoarece variația dimensiunii sedimentului permite permeabilitatea barierei.
Coasta de est a insulei de Sud a fost identificată ca fiind într-o perioadă de eroziune cronică de aproximativ 0,5 metri pe an. Această tendință de eroziune este rezultatul mai multor factori. Conform schemei de clasificare a lui Zenkovich, râurile de pe coasta de est pot fi descrise ca „mici”; această clasificare nu este legată de debitul lor, ci de cantitatea insuficientă de sedimente pe care o transportă către coastă pentru a o hrăni. Sedimentul furnizat nu este adecvat pentru a hrăni coasta împotriva valurilor sale tipice de energie ridicată și a forței puternice de lungime. Aceste două procese îndepărtează constant sedimentele care le depun fie în larg, fie mai departe în derivă. Pe măsură ce linia de coastă devine erodată, hapua a „revenit” prin erodarea țărmului pentru a se deplasa spre uscat.
Lagunele Hapua sau gura râului se formează în medii micro-maree. Un mediu de micro-maree este locul în care intervalul de maree (distanța dintre mareea joasă și maree) este mai mic de doi metri. Curenții de maree dintr-o zonă micro-mareică sunt mai mici decât cei găsiți pe coastele mezo-maree (doi - patru metri) și macro-maree (mai mari de patru metri). Hapua se formează în acest tip de mediu de maree, deoarece curenții de maree nu sunt în măsură să concureze cu fluxurile puternice de apă dulce ale râurilor, prin urmare nu există o penetrare neglijabilă a mareei în lagună. Un al patrulea element al mediului în care se formează hapua este componenta puternică a derivării pe mare. Deriva lungă sau litorală este transportul sedimentelor de-a lungul coastei într-un unghi față de țărm. În zona de coastă Canterbury Bight; direcția dominantă de umflare este spre nord de Oceanul Sudic. Prin urmare, mișcarea principală a sedimentului prin derivarea pe mare este la nord, spre Peninsula Banks. Hapua sunt situate în zone dominate de deriva pe mare; deoarece ajută la formarea barierei în spatele căreia se află hapua.
Un hapua necesită, de asemenea, sedimente pentru a forma bariera lagunei. Sedimentele care hrănesc coasta de est a Noii Zeelande pot fi obținute din trei zone diferite. Materialul din Alpii de Sud extrem de erodabili este îndepărtat prin intemperii; apoi duse peste câmpiile Canterbury de diferite râuri împletite până la plajele de pe coasta de est. A doua sursă de sediment este stâncile înalte care sunt situate în interiorul lagunelor. Acestea pot fi erodate în timpul apariției debitului mare al râului sau al furtunilor marine. Plajele aflate mai la sud asigură hrana coastei de nord printr-un transport pe uscat.
Caracteristicile Hapua
Hapua are o serie de caracteristici care includ schimbări între o varietate de stări morfodinamice datorate schimbărilor în echilibrul dintre procesele marine și fluviale, precum și condițiile de barieră antecedente. Bariera MSG schimbă în mod constant dimensiunea și forma ca urmare a derivei de pe mare. Apa depozitată în hapua se scurge spre coastă predominant printr-o ieșire; deși poate trece și prin barieră în funcție de permeabilitatea materialului.
Modificările nivelului apei din lagună nu apar ca urmare a apei sărate sau a intruziunii mareelor. Apa dintr-o hapua este predominant apă dulce provenită din râul asociat. Hapua sunt non-estuarine, nu există flux de maree, totuși mareea are un efect asupra nivelului de apă din lagună. Pe măsură ce valul atinge apogeul, apa lagunei are o cantitate mult mai mică de barieră pentru a pătrunde, astfel încât nivelul lagunei crește. Acest lucru este legat de o teorie a fizicii cunoscută sub numele de cap hidraulic. Nivelul lagunelor are o formă de undă sinusoidală similară cu cea a valului, dar atinge vârful său puțin mai târziu. În general, orice intrare de apă sărată în hapua va avea loc numai în timpul unei furtuni prin depășirea valurilor sau prin pulverizarea mării.
Hapua poate acționa atât ca sursă, cât și ca sursă de sediment. Majoritatea sedimentelor din hapua provin din surse fluviale. În timpul debitelor râului mediu spre scăzut, sedimentul mai grosier se colectează în general în hapua; în timp ce o parte din sedimentele mai fine pot fi transportate prin orificiul de evacuare spre coastă. În timpul evenimentelor de inundații, hapua este „spălată” cu cantități mai mari de sedimente transferate prin orificiul de evacuare. Acest sediment poate fi depus în larg sau în derivă din hapua care alimentează plaja subnutrită. Dacă o cantitate mare de material este eliberată pe coastă la un moment dat, aceasta poate fi identificată ca „melc”. Acestea pot fi adesea vizibile din fotografiile aeriene.
Condițiile de barieră antecedente, combinate cu schimbările în echilibrul dintre procesele marine și fluviale, duc la schimbări între o varietate de stări morfologice într-o lagună hapua sau gură de râu pe o plajă MSG. Procesele marine includ direcția de apropiere a valurilor, înălțimea valurilor și coincidența valurilor de furtună cu maree ridicată. Procesele marine tind să domine majoritatea condițiilor morfodinamice până când există un eveniment de inundație suficient de mare în râul asociat pentru a sparge bariera. Nivelul și frecvența fluxurilor de bază sau de inundații sunt atribuite proceselor fluviale. Condițiile anterioare ale barierei sunt permeabilitatea, volumul și înălțimea barierei, precum și lățimea și prezența canalelor de ieșire anterioare. În timpul debitelor de râu scăzute până la medii, ieșirea din lagună către mare devine compensată în direcția de derivare a țărmului lung. Eficiența de evacuare tinde să scadă cu cât este mai departe de gura principală a râului. O scădere a eficienței poate face ca orificiul de evacuare să fie sufocat de sedimente și hapua să se închidă temporar. Potențialul de închidere variază între diferite hapua, în funcție de faptul dacă procesele marine sau fluviale sunt factorul cel mai mare în acest caz. Un eveniment cu flux mare; cum ar fi un proaspăt sau o inundație poate sparge bariera direct opusă canalului principal al râului. Acest lucru determină o scădere imediată a nivelului de apă al hapua; precum și transportul sedimentelor depuse anterior în ocean. Evenimentele de inundații sunt importante pentru erodarea țărmurilor lagunei; acesta este un comportament care permite hapua să se retragă spre uscat și astfel să rămână formele de relief de coastă chiar și cu transgresiunea de coastă și creșterea nivelului mării. În timpul evenimentelor cu debit mare, există, de asemenea, posibilitatea apariției unor încălcări secundare ale barierei sau ale trunchiului lagunei.
Evenimentele de furtună au, de asemenea, capacitatea de a închide orificiile de evacuare a hapua, pe măsură ce valurile depășesc bariera care depune sedimente și sufocă canalul curat. Creșterea rapidă rezultată a nivelului apei lagunei face ca o nouă ieșire să fie încălcată rapid datorită capului hidraulic mare care se formează între nivelul lagunei și nivelul apei mării. Se consideră că încălcarea furtunii este un control important, dar imprevizibil, asupra duratei închiderilor la niveluri scăzute până la moderate ale debitului râului în hapua mai mici.
Hapua sunt extrem de importante din mai multe motive. Acestea oferă o legătură între râu și mare pentru peștii care migrează, precum și un coridor pentru păsările migratoare. Pierderea acestei legături prin închiderea orificiului de evacuare hapua ar putea duce la pierderea unor generații întregi de specii specifice, deoarece ar putea fi nevoie să migreze către ocean sau râu ca parte vitală a ciclului lor de viață. Lagunele cu gură de râu, cum ar fi hapua, au fost, de asemenea, o sursă pentru mahinga kai (adunarea hranei) de către oamenii maori. Cu toate acestea, acest lucru nu mai este cazul din cauza degradării bazinelor care a dus la deteriorarea lagunelor. Lagunele cu gură de râu de pe plajele MSG nu sunt bine explicate în literatura internațională.
Studiu de caz Hapua
Hapua situată la gura râului Rakaia se întinde la aproximativ trei kilometri nord de locul în care gura râului ajunge la coastă. Lățimea medie a hapua între 1952 și 2004 a fost de aproximativ 50 de metri; în timp ce suprafața sa stabilizat la aproximativ 600.000 de metri pătrați din 1966. Zona interioară de coastă este compusă din stânci erodabile și o zonă joasă cunoscută sub denumirea de Cabane Rakaia. Această zonă s-a schimbat în special de la decontarea europeană; odată cu drenarea zonelor umede semnificative din punct de vedere ecologic și dezvoltarea comunității mici de bach.
Râul Rakaia începe în Alpii de Sud, oferind aproximativ 4,2 Mt pe an de sediment pe coasta de est. Este un râu împletit cu o zonă de bazin de 3105 kilometri pătrate și un debit mediu de 221 metri cubi pe secundă. Gura râului Rakaia ajunge la coasta de sud-vest a Peninsulei Banks. Pe măsură ce râul ajunge la coastă, acesta divergă în două canale; cu canalul principal care curge spre sudul insulei. Deoarece hapua este situată în Canterbury Bight, aceasta se află într-o stare de schimbare morfologică constantă, datorită umflăturilor predominante ale mării sudice și a derivării rezultate spre nord.