Sand Dunes

br>uma foto de vento em acção. As raias leves na praia são concentrações de areia que viajam através da praia molhada em direcção às dunas.

Conteúdo

• Como se formam as dunas de areia?
• Dunas de areia
• Dunas de areia artificiais
• Formações Comuns de Dunas
• Blowouts
• Cama de Areia Cruzada
• Gramas de Dunas e Dunas
• Problemas com Dunas Bulldozed e Artificiais

Como se formam as dunas de areia?

Embora não seja mais do que uma pilha de areia soprada pelo vento, as dunas assumem uma notável variedade de tamanhos e formas, dependendo da quantidade de areia disponível, do tamanho da areia, e das direcções predominantes do vento. Ao longo do tempo, as dunas podem crescer, encolher, ou mover-se na direcção dos ventos predominantes. As dunas podem ser criadas e destruídas tanto pela natureza como pelo homem. As dunas podem rolar sobre árvores e edifícios, ou ser lavadas por tempestades.

br>Figure 1.10. Uma fotografia de Julho de 1999 de uma escarpa de erosão na duna frontal da praia de Caswell. Num sistema natural, esta erosão forneceria areia para a praia como parte da resposta natural à tempestade. Mas quando as casas estão no caminho, o equilíbrio natural da praia cria sérios problemas para as comunidades de praia. No fundo, no convés da casa de campo mais próximo que está agora exposto à praia, alguém está a pescar na zona de surf.

A praia é a única fonte de areia para as dunas costeiras, e cada grão de areia de uma duna atravessou a praia em algum momento da sua história. De facto, cada grão provavelmente já fez a viagem muitas vezes (Fig. 3.1), porque quando o vento inverte e sopra ao largo, alguns dos grãos voltam directamente para a praia. Certamente a escarpa proeminente (ver Fig. 1.10), frequentemente vista no dedo do pé da duna após uma tempestade, é uma prova de que as ondas redistribuíram a areia das dunas de volta à praia. A areia pode vir de terra tanto da praia sã como da praia à beira-mar.

A construção das dunas é ajudada pelos ventos característicos da costa terrestre. Independentemente dos padrões gerais de circulação de ventos da região, os ventos soprarão em terra pelo menos uma parte do tempo, e se houver vegetação, parte da areia ficará presa para fazer crescer uma duna. Não só a areia se move, mas também a energia é por vezes transferida para outros objectos. Uma garrafa de vidro deixada na praia ficará congelada. À medida que os grãos de areia rebentam o brilho e claridade da superfície de vidro.

br>Figure 3.2. Spartina (pântano salgado) palha na praia da Ilha de Ocracoke. A linha de palha de invólucro fez acumular areia e agora fornecerá nutrientes a quaisquer plantas que sejam semeadas aqui.

Dunas normalmente começam como pilhas de areia acumulada no sotavento do lixo da praia, tais como pilhas de algas marinhas (especialmente Sargassum), tufos de palha de sapal, e uma série de resíduos humanos (redes de pesca, garrafas, madeiras) (Figs. 3.2 e 3.3). O lixo da praia abranda o vento ou bloqueia-o, causando a acumulação de areia na “sombra” do vento do objecto. Eventualmente, as sementes de erva das dunas (especialmente a Aveia do Mar) encontram o seu caminho para as novas pilhas de areia, germinam, brotam e apanham mais areia. A vegetação apodrecida, algas marinhas ou erva do pântano que fez com que a acumulação de areia começasse agora a fornecer nutrientes para ajudar as novas plântulas a sobreviver. À medida que a planta cresce, continua a provocar a acumulação de mais e mais areia. Se tudo correr bem e a zona de surf ficar suficientemente afastada, nasce uma nova duna! À medida que estas dunas embrionárias crescem, a vegetação continua a subir e a sair, mantendo grande parte da areia no lugar.

Tipos de Dunas de Areia

br>Figure 3.3. Árvores de Natal empilhadas em frente à duna na praia de Holden em Março de 2002. Acções como esta são tomadas na esperança de que as árvores apanhem areia e construam a duna, mas em geral esta abordagem não tem funcionado, e a praia fica apenas desordenada de árvores mortas.

Comumente, a duna no fundo de uma praia natural chama-se a fortaleza, um cume de areia que se forma com o seu eixo, ou crista, paralelo à linha de costa. Tal duna ou crista de areia em associação com uma praia também é chamada de cume de praia. A vegetação serve de âncora para sedimentos soprados pelo vento e gera um crescimento contínuo das dunas. Quando a erva é removida por tempestades, fogo, pisoteio, sobrepastoreio, ou simplesmente demasiada areia que atravessa a praia, as dunas são desestabilizadas e podem começar a migrar para terra.

Medaños é o termo utilizado para descrever grandes dunas isoladas encontradas em zonas costeiras. Medaños derivam o seu nome da palavra espanhola para “monte de areia costeira”, e são um tipo distinto de duna não revelada. Estas colinas de areia altas, íngremes e isoladas têm enormes volumes de areia e variam em altura entre dezenas e várias centenas de metros. Os medaños são formados por ventos que movem a areia para cima em direcção ao cume a partir de várias direcções. Apesar da sua falta de vegetação, os medaños migram apenas lentamente talvez devido ao número de diferentes direcções do vento que transportam o vento para as dunas.

Estas dunas não são bem compreendidas e podem simplesmente representar montes de areia onde há uma quantidade excepcionalmente elevada de areia a chegar à praia. Mas por que razão deveria a grande quantidade de areia vir de terra a partir da face curta de um determinado ponto? A resposta à origem dos Bancos Exteriores Medanos deve encontrar-se na plataforma continental, a fonte última da areia. As dunas artificiais foram acrescentadas à lista de tipos de dunas no século XX quando as pessoas começaram a construir dunas numa tentativa de manter a linha de costa no lugar. As tentativas de melhorar as dunas existentes ou de criar novas dunas incluem geralmente a plantação de ervas dunares e/ou a utilização de “vedações de areia”. As vedações reduzem a velocidade do vento e fazem com que a areia caia e se acumule na sua sombra. Trabalham com sucesso variável. Um estudo em Nova Jersey indicou que o papel mais importante das vedações de areia era manter as pessoas afastadas das novas dunas, permitindo às plantas dunares prosperar.

Dunas de areia artificial

Bulldozing tornou-se uma forma comum de construção artificial de dunas, em parte porque a abordagem vegetação/esgrima leva algum tempo a apanhar areia e a construir uma nova duna. Em muitas praias, os bulldozers estão activos durante todo o ano a empurrar pilhas de areia para a parte de trás da praia. Dificilmente podemos chamar a estas dunas de areia porque não possuem todas as características das dunas naturais (por exemplo, areias bem escolhidas e estratificadas que suportam o crescimento de gramíneas dunares estabilizadoras). O avô das dunas artificiais foi o antigo projecto de construção de dunas do Civilian Conservation Corps (CCC) nos bancos exteriores da Carolina do Norte, EUA, na década de 1930. Essa antiga linha de dunas é frequentemente quebrada em tempestades e novas grandes dunas artificiais tapam buracos na linha. Era uma vez, mesmo carros velhos eram utilizados para ajudar a estabilizar as dunas!

A motivação por detrás da estabilização artificial das dunas tem sido a de manter uma linha de costa em erosão. Ironicamente, a construção de novas dunas tem provavelmente pouca influência nas taxas de erosão. O volume de areia nas dunas é muito pequeno em comparação com o volume de areia envolvido na erosão. O recuo da linha de costa é na verdade um recuo de toda a face costeira, que constitui um grande volume de areia, muitas vezes maior do que os volumes de dunas anteriores. Assim, no processo de erosão, as dunas podem ser varridas e fazer pouco para manter a linha de costa no lugar.

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Formulários Comuns de Dunas

br>Figure 3.4. Um desfiladeiro entre dunas naturais baixas em Ocracoke. A aveia marinha favorece a formação de dunas individuais (em vez de uma linha contínua de dunas) separadas por passagens ou zonas baixas que permitem a sobreposição no interior da ilha. Esta penetração de sedimentos é importante, pois ajuda a ilha a elevar a sua elevação em resposta à subida do nível do mar.

O tamanho de uma duna é principalmente uma função do fornecimento de areia: quanto maior for o fornecimento da praia, mais altas serão as dunas. As direcções predominantes do vento, a largura da praia e o tempo disponível para construir uma duna fazem parte do quadro do abastecimento de areia. O mais importante, porém, é a areia disponível a partir do mar. Até agora não é claro porque é que mais areia vem de terra em alguns locais e constrói grandes dunas enquanto que as dunas a 100 metros de distância são pequenas e baixas. A maior parte das dunas tem espaços ocasionais entre elas, onde as ondas de tempestade penetram nas ilhas. Estas aberturas são referidas como passagens de sobreposição (ver figura 3.4) e são muito importantes para a evolução das ilhas, especialmente numa época de subida do nível do mar. As passagens de sobre-lavagem permitem a acumulação de areia derivada da tempestade que eleva as ilhas (discutido abaixo). Alguns desfiladeiros são o resultado de cortes artificiais através de dunas nas extremidades das estradas e ruas. Mesmo aqueles que parecem ser naturais são frequentemente o resultado de ondas que quebram uma zona fraca (Fig. 3.6) induzidas por actividades humanas (por exemplo, caminhos pedonais, entalhes traseiros para construção ou uma melhor visão do mar). Quando a junção anterior é muito grande, não há lacunas de sobreposição. Os depósitos de lavagem excessiva nas costas das dunas são facilmente distinguíveis das areias das dunas devido ao seu elevado conteúdo de conchas. As ondas podem trazer conchas à costa, mas os ventos não.

Blowouts

br>Figure 3.6. Trilhos de buggy de praia através das dunas a sul de Fort Fisher. Claramente, o tráfego de veículos sem restrições prejudica a vegetação dunar.

Uma forma de erosão das dunas de areia é através do vento remobilizando a areia e soprando-a para fora da duna, um processo conhecido como deflação. A característica mais comum da deflação é o sopro, uma depressão em forma de tigela com um chão plano que se encontra abaixo da elevação da maioria das dunas adjacentes. As deflagrações são planas porque a areia é soprada até a superfície de areia atingir o topo do lençol freático. A este nível, a areia húmida resiste a ser soprada e a superfície torna-se vegetativa. Pode testar este controlo dos processos de vento neste lençol freático cavando um buraco com as mãos num sopro na Carolina do Norte. Com menos de um antebraço abaixo da superfície, atingirá água doce.

Cama Cruzada

Quanto mais rápido for o vento, maiores serão os tamanhos de areia que podem ser apanhados e movidos. Uma vez que a velocidade e direcção do vento muda constantemente, o aspecto de uma superfície de duna varia em textura, cor, tamanho do grão, e forma de cama quase diariamente. Na duna, camadas consecutivas de areia soprada pelo vento constroem-se umas sobre as outras e, com o tempo, as camadas formam um tipo único de estratificação ou estratificação chamada “cama cruzada pelo vento”. Os leitos cruzados, que normalmente podem ser vistos em escarpas erosivas junto à praia, têm vários conjuntos de camadas de areia que se inclinam em ângulos diferentes (Fig. 3.7). Cada camada indica uma antiga superfície da duna.

A estratificação dunar é normalmente constituída por centenas de camadas alternadas muito finas de areia de quartzo, areia de fragmentos de concha e areia mineral pesada, mais algumas camadas que são misturas das três. As camadas negras, algumas apenas um ou dois grãos espessos, são os estratos minerais pesados. As camadas de fragmentos de conchas são geralmente de cor castanha. Cada uma destas camadas foi depositada sob diferentes condições de vento. Talvez rajadas de vento únicas possam formar algumas camadas enquanto outras podem reflectir condições de vento ao longo de minutos a horas. O vento de grãos leves deixando para trás uma camada escura de minerais pesados forma algumas camadas. A superfície da duna que se está a caminhar será um dia uma camada exposta numa escarpa de erosão na praia! Talvez até as suas pegadas permanecerão.

Dune Grasses and Dunes

br>Figure 3.7. Travessa-cama numa duna em Kill Devil Hills. Duas orientações distintas de cama são aparentes, com a camada superior, quase plana, truncando acentuadamente os estratos inferiores. Cada uma das camadas visíveis aqui foi uma vez na superfície da duna.

A erva das dunas estabiliza a areia em que está a crescer e a forma como a erva se espalha irá inevitavelmente afectar a forma da duna. Devido à natureza aglomerada de algumas gramíneas, as dunas que são dominadas pela erva podem ter fendas ou passagens por cima. Tais buracos facilitam a penetração das ondas de tempestade na ilha. Em contraste, as dunas dominadas por outros tipos de gramíneas podem ter menos fendas. Isto evita ou reduz o excesso de tempestades, excepto nas tempestades maiores. A penetração das ondas de tempestade através das dunas é importante porque traz areia em excesso para a ilha, elevando a sua elevação. O crescimento vertical através da cobertura acumulada e da areia das dunas é importante para que uma ilha barreira evolua com uma subida do nível do mar.

Once gramíneas estabilizam a linha dunar, plantas adicionais tomam posse, particularmente no lado de terra mais protegido da duna. As plantas nas ilhas e perto das praias necessitam de vários graus de protecção contra o vento e a névoa salina. Se se formarem múltiplas cristas de dunas, as ondulações entre elas serão povoadas por arbustos, vinhas, pequenas árvores, e por fim, na sucessão de plantas, uma floresta marítima poderá crescer. Em condições naturais, os tipos e a densidade da vegetação são indicadores da idade e do comprimento da estabilidade das dunas. As gramíneas podem ser estabelecidas dentro de uma estação, mas os arbustos demoram 10 a 20 anos a estabelecer-se, e são necessárias décadas, ou mesmo séculos, para cultivar uma floresta marítima. Quando a floresta madura é removida para o desenvolvimento, o equilíbrio vegetativo é perturbado. O sobrepastoreio por gado e cavalos, um problema generalizado em algumas áreas, remove certas espécies vegetais, danifica os pântanos salgados e previne muito o crescimento de sub-popas nas florestas marítimas.

Problemas com Dunas Bulldozed e Artificiais

Em muitas praias, é legal com as licenças correctas em mãos, formar “dunas” ou pelo menos formar pilhas de areia contra edifícios para protecção contra tempestades. As “dunas” de bulldoze são fáceis de detectar. Estas “dunas” têm uma forma diferente das dunas naturais, e muitas vezes parecem-se com grandes pilhas de areia que foram despejadas na praia. Estas pilhas de areia contêm muito material de conchas, um componente raro da areia natural das dunas. Após alguns dias na praia superior, o vento sopra a areia mais fina à superfície, provocando a formação de uma camada de conchas ou “shell lag” na superfície de uma duna bulldozada. Como o vento muitas vezes não consegue soprar conchas nas dunas, o “shell lag” é um indicador positivo de que o bulldozer fez uma visita. As dunas naturais, especialmente aquelas com raízes enredadas na areia, proporcionam um baluarte sólido (se temporário) contra uma pequena tempestade. Quando atacado por ondas, forma-se rapidamente um escarpa ou um pequeno blefe. As ondas subsequentes são, pelo menos em parte, reflectidas pela escarpa, rebolando pela praia e esmagando para a próxima onda a vir para terra. Pouco a pouco, contudo, a escarpa da duna move-se para terra sob ataque de ondas. Ajudando a reforçar e fortalecer as dunas naturais (para além do efeito benéfico das raízes das plantas) estão forças electrónicas, ou forças Vanderwaal, entre os grãos de areia de tamanho uniforme e a água entre os grãos. Nas “dunas” bulldozed, que são constituídas por areia de praia com uma grande variedade de grãos de quartzo e fragmentos de conchas, nem as raízes nem as forças de Vanderwaal estão em acção para estabilizar o depósito. Como consequência, as dunas artificiais erodem com muito maior facilidade. A areia escavada, menos os animais que ali viviam, regressa à praia (geralmente durante a tempestade seguinte) e as dunas são achatadas e lavadas no interior.

Bulldozing, ou raspagem da praia, remove uma fina camada de areia da zona interior da zona de rebentação (geralmente um pé ou menos em espessura) numa tentativa de encorajar a acumulação adicional de areia. Contudo, muitas vezes, o limite legal de penetração de um pé na praia é violado. A areia raspada é empurrada para o fundo da praia, geralmente para uma crista de areia baixa. A areia raspada não é uma coisa boa para as praias. Para um, retirar areia de qualquer parte da praia é uma forma de erosão da praia, pura e simples. Para outro, mata os organismos da praia – os caranguejos moles, as amêijoas coquina, e todos os organismos microscópicos que vivem entre os grãos de areia. Durante dias após o bulldozing, as gaivotas têm uma bonança inesperada; agarrando e agarrando as criaturas encalhadas e lutadoras da praia que estão agora altas e secas na duna bulldozed. O odor de organismos em decomposição durante o período pós-bulldozing também pode proporcionar uma atmosfera desagradável para os caminhantes de praia. O processo afecta toda a cadeia alimentar, incluindo os pássaros costeiros e os peixes de perto.

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