Estuario

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Estuario del río Mattole hacia el Pacífico
Estuario del río Mattole hacia el Pacífico

Un estuario es un cuerpo costero parcialmente cerrado de agua salobre con uno o más ríos o arroyos que desembocan en él, y con una conexión libre con el mar abierto. Los estuarios forman una zona de transición entre los ambientes fluviales y los ambientes marítimos y son un ejemplo de ecotono. Los estuarios están sujetos tanto a las influencias marinas, como las mareas, las olas y la afluencia de agua salada, como a las influencias fluviales, como los flujos de agua dulce y sedimentos. La mezcla de agua de mar y agua dulce proporciona altos niveles de nutrientes tanto en la columna de agua como en los sedimentos, lo que convierte a los estuarios en uno de los hábitats naturales más productivos del mundo.

La mayoría de los estuarios existentes se formaron durante la época del Holoceno con la inundación de los valles erosionados por los ríos o erosionados por los glaciares cuando el nivel del mar comenzó a subir hace unos 10.000 a 12.000 años. Los estuarios se clasifican típicamente según sus características geomorfológicas o según los patrones de circulación del agua. Pueden tener muchos nombres diferentes, como bahías, puertos, lagunas, ensenadas o sonidos, aunque algunos de estos cuerpos de agua no cumplen estrictamente con la definición anterior de un estuario y podrían ser completamente salinos.

Muchos estuarios sufren degeneración por una variedad de factores que incluyen la erosión del suelo, la deforestación, el pastoreo excesivo, la pesca excesiva y el llenado de humedales. La eutrofización puede dar lugar a un exceso de nutrientes de las aguas residuales y los desechos animales; contaminantes que incluyen metales pesados, bifenilos policlorados, radionúclidos e hidrocarburos de las entradas de aguas residuales; y construcción de diques o represas para control de inundaciones o desvío de agua.

Definición

La palabra "estuario" se deriva de la palabra latina aestuarium que significa entrada de marea del mar, que en sí misma se deriva del término aestus, que significa marea. Se han propuesto muchas definiciones para describir un estuario. La definición más aceptada es: "una masa de agua costera semicerrada, que tiene una conexión libre con el mar abierto, y dentro de la cual el agua de mar se diluye de manera mensurable con agua dulce derivada del drenaje terrestre". Sin embargo, esta definición excluye una serie de masas de agua costeras, como lagunas costeras y mares salobres.

Una definición más completa de un estuario es "una masa de agua semicerrada conectada al mar hasta el límite de la marea o el límite de intrusión salina y que recibe escorrentía de agua dulce; sin embargo, la entrada de agua dulce puede no ser perenne, la conexión con el mar puede estar cerrado durante parte del año y la influencia de las mareas puede ser insignificante". Esta definición amplia también incluye fiordos, lagunas, desembocaduras de ríos y arroyos de marea. Un estuario es un ecosistema dinámico que tiene una conexión con el mar abierto por donde ingresa el agua del mar al ritmo de las mareas. El agua de mar que ingresa al estuario se diluye con el agua dulce que fluye de los ríos y arroyos. El patrón de dilución varía entre los diferentes estuarios y depende del volumen de agua dulce, la amplitud de las mareas,

Gran Estuario del Río de la Plata, se puede ver Montevideo, Buenos Aires y La Plata
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Clasificación basada en geomorfología

Valles de ríos ahogados

Los valles de ríos sumergidos también se conocen como estuarios de llanuras costeras. En lugares donde el nivel del mar está aumentando en relación con la tierra, el agua de mar penetra progresivamente en los valles de los ríos y la topografía del estuario permanece similar a la de un valle fluvial. Este es el tipo de estuario más común en climas templados. Los estuarios bien estudiados incluyen el Estuario del Severn en el Reino Unido y el Ems Dollard a lo largo de la frontera holandés-alemana.

La relación ancho-profundidad de estos estuarios suele ser grande, con forma de cuña (en sección transversal) en la parte interior y ensanchándose y profundizándose hacia el mar. Las profundidades del agua rara vez superan los 30 m (100 pies). Ejemplos de este tipo de estuario en los EE. UU. son el río Hudson, la bahía de Chesapeake y la bahía de Delaware a lo largo de la costa del Atlántico Medio, y la bahía de Galveston y la bahía de Tampa a lo largo de la costa del Golfo.

Tipo laguna o en barra

Los estuarios construidos en barras se encuentran en un lugar donde la deposición de sedimentos ha seguido el ritmo del aumento del nivel del mar, por lo que los estuarios son poco profundos y están separados del mar por bancos de arena o islas de barrera. Son relativamente comunes en lugares tropicales y subtropicales.

Estos estuarios están semiaislados de las aguas oceánicas por playas de barrera (islas de barrera y astas de barrera). La formación de playas de barrera encierra parcialmente el estuario, con solo entradas estrechas que permiten el contacto con las aguas del océano. Los estuarios construidos en barra normalmente se desarrollan en llanuras de pendiente suave ubicadas a lo largo de los bordes tectónicamente estables de los continentes y las costas marinas marginales. Son extensos a lo largo de las costas del Atlántico y del Golfo de los EE. UU. en áreas con deposición costera activa de sedimentos y donde las amplitudes de las mareas son inferiores a 4 m (13 pies). Las playas de barrera que encierran los estuarios construidos con barras se han desarrollado de varias maneras:

Tipo fiordo

Los fiordos se formaron donde los glaciares del Pleistoceno se profundizaron y ensancharon los valles de los ríos existentes para que adquieran forma de U en las secciones transversales. En sus bocas se encuentran típicamente rocas, barras o soleras de depósitos glaciares, que tienen por efecto modificar la circulación estuarina.

Los estuarios tipo fiordo se forman en valles profundamente erosionados formados por glaciares. Estos estuarios en forma de U suelen tener lados empinados, fondos rocosos y umbrales submarinos contorneados por el movimiento glacial. El estuario es menos profundo en su desembocadura, donde las morrenas glaciares terminales o las barras rocosas forman umbrales que restringen el flujo de agua. En los tramos superiores del estuario, la profundidad puede superar los 300 m (1000 pies). La relación ancho-profundidad es generalmente pequeña. En estuarios con umbrales muy poco profundos, las oscilaciones de las mareas solo afectan el agua hasta la profundidad del umbral, y las aguas más profundas pueden permanecer estancadas durante mucho tiempo, por lo que solo hay un intercambio ocasional de las aguas profundas del estuario. con el océano Si la profundidad del umbral es profunda, la circulación del agua está menos restringida y hay un intercambio lento pero constante de agua entre el estuario y el océano.

Producido tectónicamente

Estos estuarios están formados por hundimiento o tierra separada del océano por movimientos de tierra asociados con fallas, volcanes y deslizamientos de tierra. La inundación por el aumento del nivel del mar eustático durante la época del Holoceno también ha contribuido a la formación de estos estuarios. son solo un pequeño número de estuarios producidos tectónicamente; un ejemplo es la Bahía de San Francisco, que se formó por los movimientos de la corteza del sistema de fallas de San Andrés que provocaron la inundación de los tramos inferiores de los ríos Sacramento y San Joaquín.

Clasificación basada en la circulación del agua

Cuña de sal

En este tipo de estuario, la salida del río supera con creces la entrada marina y los efectos de las mareas tienen una importancia menor. El agua dulce flota sobre el agua de mar en una capa que se adelgaza gradualmente a medida que avanza hacia el mar. El agua de mar más densa se mueve hacia tierra a lo largo del fondo del estuario, formando una capa en forma de cuña que es más delgada a medida que se acerca a la tierra. A medida que se desarrolla una diferencia de velocidad entre las dos capas, las fuerzas de cizallamiento generan ondas internas en la interfaz, mezclando el agua de mar hacia arriba con el agua dulce. Un ejemplo de un estuario de cuña de sal es el río Mississippi.

Parcialmente mezclado

A medida que aumenta la fuerza de las mareas, la salida del río se vuelve menor que la entrada marina. Aquí, la turbulencia inducida por la corriente provoca la mezcla de toda la columna de agua, de modo que la salinidad varía más longitudinalmente que verticalmente, lo que conduce a una condición moderadamente estratificada. Los ejemplos incluyen la bahía de Chesapeake y la bahía de Narragansett.

Bien mezclados

Las fuerzas de mezcla de las mareas superan la salida del río, lo que da como resultado una columna de agua bien mezclada y la desaparición del gradiente de salinidad vertical. El límite entre el agua dulce y el agua de mar se elimina debido a la intensa mezcla turbulenta y los efectos de los remolinos. Los tramos inferiores de la bahía de Delaware y el río Raritan en Nueva Jersey son ejemplos de estuarios verticalmente homogéneos.

Estuario del Río Amazonas, con las islas de Marajó en su desembocadura
Estuario del Río Amazonas, con las islas de Marajó en su desembocadura

Inverso

Los estuarios inversos ocurren en climas secos donde la evaporación supera con creces la entrada de agua dulce. Se forma una zona de máxima salinidad, y tanto el agua fluvial como la oceánica fluyen cerca de la superficie hacia esta zona. Esta agua es empujada hacia abajo y se esparce por el fondo tanto en dirección hacia el mar como hacia tierra. Un ejemplo de un estuario inverso es Spencer Gulf, South Australia.

Intermitente

El tipo de estuario varía dramáticamente dependiendo de la entrada de agua dulce y es capaz de cambiar de una ensenada totalmente marina a cualquiera de los otros tipos de estuarios.

Variación fisicoquímica

Las características variables más importantes del agua del estuario son la concentración de oxígeno disuelto, la salinidad y la carga de sedimentos. Existe una extrema variabilidad espacial en la salinidad, con un rango de casi cero en el límite de marea de los ríos tributarios al 3,4% en la desembocadura del estuario. En cualquier punto, la salinidad variará considerablemente con el tiempo y las estaciones, lo que lo convierte en un entorno hostil para los organismos. Los sedimentos a menudo se asientan en marismas intermareales que son extremadamente difíciles de colonizar. No existen puntos de unión para las algas, por lo que no se establece un hábitat basado en la vegetación.Los sedimentos también pueden obstruir las estructuras de alimentación y respiratorias de las especies, y existen adaptaciones especiales dentro de las especies de marismas para hacer frente a este problema. Por último, la variación del oxígeno disuelto puede causar problemas a las formas de vida. Los sedimentos ricos en nutrientes de fuentes artificiales pueden promover los ciclos de vida de la producción primaria, lo que tal vez lleve a una descomposición final que elimine el oxígeno disuelto del agua; así pueden desarrollarse zonas hipóxicas o anóxicas.

Implicaciones para la vida marina

Los estuarios son sistemas increíblemente dinámicos, donde la temperatura, la salinidad, la turbidez, la profundidad y el flujo cambian todos los días en respuesta a las mareas. Este dinamismo hace que los estuarios sean hábitats altamente productivos, pero también dificulta que muchas especies sobrevivan durante todo el año. Como resultado, los estuarios grandes y pequeños experimentan una fuerte variación estacional en sus comunidades de peces. En invierno, la comunidad de peces está dominada por resistentes residentes marinos, y en verano una variedad de peces marinos y anádromos entran y salen de los estuarios, aprovechando su alta productividad. Los estuarios brindan un hábitat crítico para una variedad de especies que dependen de los estuarios para completar el ciclo de vida. Arenque del Pacífico ( Clupea pallasii) se sabe que ponen sus huevos en estuarios y bahías, la perca da a luz en los estuarios, los peces planos juveniles y los peces de roca migran a los estuarios para criarse, y los salmónidos anádromos y las lampreas utilizan los estuarios como corredores de migración. Además, las poblaciones de aves migratorias, como la aguja colinegra, dependen de los estuarios.

Dos de los principales desafíos de la vida estuarina son la variabilidad en la salinidad y la sedimentación. Muchas especies de peces e invertebrados tienen varios métodos para controlar o adaptarse a los cambios en las concentraciones de sal y se denominan osmoconformadores y osmorreguladores. Muchos animales también cavan madrigueras para evitar la depredación y vivir en un ambiente sedimentario más estable. Sin embargo, se encuentran grandes cantidades de bacterias dentro del sedimento que tiene una demanda de oxígeno muy alta. Esto reduce los niveles de oxígeno dentro del sedimento, lo que a menudo da como resultado condiciones parcialmente anóxicas, que pueden exacerbarse aún más por el flujo de agua limitado.

El fitoplancton es un productor primario clave en los estuarios. Se mueven con los cuerpos de agua y pueden entrar y salir con las mareas. Su productividad depende en gran medida de la turbidez del agua. El principal fitoplancton presente son las diatomeas y los dinoflagelados que abundan en el sedimento.

Es importante recordar que una fuente principal de alimento para muchos organismos en los estuarios, incluidas las bacterias, son los detritos del asentamiento de la sedimentación.

Impacto humano

De las treinta y dos ciudades más grandes del mundo a principios de la década de 1990, veintidós estaban ubicadas en estuarios.

Como ecosistemas, los estuarios están amenazados por actividades humanas como la contaminación y la sobrepesca. También están amenazados por las aguas residuales, los asentamientos costeros, la limpieza de tierras y mucho más. Los estuarios se ven afectados por eventos río arriba y concentran materiales como contaminantes y sedimentos. La escorrentía y los desechos industriales, agrícolas y domésticos ingresan a los ríos y se descargan en los estuarios. Pueden introducirse contaminantes que no se desintegren rápidamente en el medio marino, como plásticos, pesticidas, furanos, dioxinas, fenoles y metales pesados.

Tales toxinas pueden acumularse en los tejidos de muchas especies de vida acuática en un proceso llamado bioacumulación. También se acumulan en ambientes bentónicos, como estuarios y lodos de bahía: un registro geológico de las actividades humanas del siglo pasado. La composición elemental de la biopelícula refleja las áreas del estuario impactadas por las actividades humanas y, con el tiempo, puede cambiar la composición básica del ecosistema y los cambios reversibles o irreversibles en las partes abióticas y bióticas de los sistemas de abajo hacia arriba.

Por ejemplo, la contaminación industrial china y rusa, como los fenoles y los metales pesados, ha devastado las poblaciones de peces en el río Amur y dañado el suelo del estuario.

Los estuarios tienden a ser naturalmente eutróficos porque la escorrentía descarga nutrientes en los estuarios. Con las actividades humanas, la escorrentía de la tierra ahora también incluye los muchos productos químicos utilizados como fertilizantes en la agricultura, así como los desechos del ganado y los humanos. El exceso de productos químicos que agotan el oxígeno en el agua puede provocar hipoxia y la creación de zonas muertas.Esto puede resultar en reducciones en la calidad del agua, peces y otras poblaciones de animales. También se produce sobrepesca. La Bahía de Chesapeake alguna vez tuvo una floreciente población de ostras que casi ha sido aniquilada por la sobrepesca. Las ostras filtran estos contaminantes y se los comen o les dan forma de pequeños paquetes que se depositan en el fondo donde son inofensivos. Históricamente, las ostras filtraban todo el volumen de agua del estuario del exceso de nutrientes cada tres o cuatro días. Hoy, ese proceso lleva casi un año, y los sedimentos, los nutrientes y las algas pueden causar problemas en las aguas locales.

Ejemplos

África

Asia

Europa

Norteamérica

Oceanía

Sudamerica